ATÖLYE ÇALIŞMASI I Dersi HİDROJEN ENERJİSİNDEN ELEKTRİK ENERJİSİ ÜRETİMİ soru detayı:

CEVAP:

PEM yakıt hücrelerinin önemli bileşenlerinden
biri önemli yeteneklere sahip zardır (membrane). Zar
ortamdaki gazı geçirmezken gaz içindeki protonları
geçirir. Bu nedenle çoğunlukla proton değişim zar (proton
exchange membrane) olarak isimlendirilir. Zar elektriği
ileten iki elektrot arasına sıkıştırılmış gözenekli bir yapıya
sahip bir elektrolit gibi davranır. Elektrotlar karbondan
üretilmiş ince filmlerdir. Gözenekli elektrotlar ve zarın ara
yüzeyinde platin gibi katalizör parçacıklar vardır.
Hidrojenden elektronu ayırma işlemi zar ve gözenekli
elektrotların arasında bulunan katalizörlerde meydana
gelir. Zar ve elektrot ara yüzeylerinde bulunan platin
katalizörler aracılığı ile hidrojenden bir elektron sökülür.
Böylelikle her bir hidrojen atomundan bir proton ve bir
elektron açığa çıkar. Hidrojenden sökülen elektron
kolektörde toplanırken bir elektron kaybetmiş hidrojen
yani proton zar içinde yoluna devam ederek diğer
kolektöre ulaşır. İletken kolektörlerde toplanan elektronlar
potansiyel elektrik enerjisi oluştururlar. Kolektörlerde
toplanan elektronlar devreye bağlanan lamba veya motor
gibi yük üzerinden geçerek bu devre elemanının
çalışmasını sağlarlar. Başka bir deyimle devreyi tamamlayarak diğer kolektöre ulasan elektronlar
elektriksel is yapmış olurlar.
Zarın bir ucundan diğerine geçen protonlar zarın diğer
ucundaki oksijen molekülleriyle karşılaşırlar. Bu
karşılaşma sonucunda, bir oksijen, iki proton ve iki
elektron (lamba üzerinden gelen) H2O molekülünü
oluştururlar yani suyu meydana getirirler.