Energia słoneczna i ogniwa paliwowe Paweł Kazimierczak ZiIp, grupa 2 Nr albumu: 262612
Plan prezentacji Energia słoneczna Wykorzystanie energii słonecznej Sposoby przekształcenia energi słonecznej w energię elektryczną i cieplną Zalety i wady energetyki słonecznej Ogniwa paliwowe Zasada działania ogniw paliwowych Rodzaje ogniw paliwowych Zastosowanie ogniw paliwowych Zalety i wady ogniw paliwowych
Energia słoneczna Energia promieniowania słonecznego jest energią o wysokim potencjale, a jej zasób jest praktycznie niewyczerpalny - wystarczy na ok 5 mld lat. Energię słoneczną można wykorzystywać bezpośrednio do ogrzewania budynków o nowoczesnej konstrukcji. Technologia pozwala także przekształcać energię słoneczną w ciepło lub w energię elektryczną.
Mapa nasłonecznienia polski
Wykorzystanie energii słonecznej Zamiana bezpośrednia energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną Zamiana energii promieniowania słonecznego na energię cieplną w kolektorach słonecznych Pośrednia zamiana tej energii w energię elektryczną w piecach słonecznych
Sposoby przekształcenia energi słonecznej w energię elektryczną i cieplną - Kolektory słoneczne Konwersja energii słonecznej na energię cieplną Kolektory słoneczne najpowszechniej wykorzystywane są do: podgrzewania wody użytkowej, podgrzewanie wody basenowej, wspomagania centralnego ogrzewania,
Źródło: postcarbon.pl
Sposoby przekształcenia energi słonecznej w energię elektryczną i cieplną - Ogniwo fotowoltaiczne Konwersja energii słonecznej na elektryczność Fotowoltaiki możemy zastosować w konwersji energii słonecznej na: sygnalizacja drogowa; systemy zasilania awaryjnego; sygnalizacja świetlna; maszyny drobnego handlu; zapewnienie elektryczności w domostwach;
Źródło: Solarpraxis AG, Berlin, Germany
Zalety energetyki słonecznej powszechny dostęp, niskie koszty eksploatacji, nie wymagają szczególnej konserwacji poza czyszczeniem, brak negatywnych oddziaływań na środowisko, możliwość wytwarzania elektryczności w miejscach nie podłączonych do sieci elektrycznej, łatwy montaż kolektorów,
Wady energetyki słonecznej niemożność wykorzystywania energii słonecznej w sposób ciągły (cykliczność dzienna, roczna), duże koszty inwestycyjne, trudności w magazynowaniu energii i jej koncentracji, w krajach o zmiennym klimacie energia słoneczna nie jest stabilnym źródłem energii. Ogniwa zajmują dużą powierzchnię
Ogniwa paliwowe Ogniwo paliwowe zużywa wodór lub paliwo bogate w wodór oraz tlen do wytworzenia elektryczności, Pojedyncze ogniwo zawiera elektrolit i dwie pokryte katalizatorem porowate elektrody: anodę i katodę, Ogniwa paliwowe podobnie jak baterie, stanowią odmianę ogniw galwanicznych
Zasada działania ogniw paliwowych Ogniwo paliwowe zbudowane jest z dwóch elektrod: anody i katody. Reakcja chemiczna zachodząca w ogniwie polega na rozbiciu wodoru na proton i elektron na anodzie, a następnie na połączeniu substratów reakcji na katodzie. Oto jakie reakcje chemiczne zachodzą w ogniwie paliwowym: na anodzie: na katodzie:
Rodzaje ogniw paliwowych Odwracalne ogniwo paliwowe Ogniwo paliwowe z membraną do wymiany protonów Alkaiczne ogniwo paliwowe Ogniwo paliwowe ze stopionym węglanem Ogniwo paliwowe z kwasem fosforowym Bezpośrednie ogniwo metanowe
Zastosowanie ogniw paliwowych Urządzenia przenośne, baterie małej mocy, Generatory energii elektrycznej i ciepła, Elektrownie małej mocy, Środki transportu, komunikacja, Robotyka i roboty
Zalety ogniw paliwowych wysoka sprawność, brak elementów ruchomych w samym ogniwie, co wydłuża jego pracę; bliska zeru emisja zanieczyszczeń; szeroki wybór paliw (wodór, gaz węglowy, metanol); szybkie tankowanie;
Wady ogniw paliwowych wysokie koszty budowy; małoseryjna produkcja; brak taniego, ogólnie dostępnego, paliwa; podatność na zanieczyszczenia uszkadzające membrany w najpopularniejszych ogniwach niski poziom niezawodności budowanych ogniw paliwowych
Bibliografia postcarbon.pl „Mała Encyklopedia”, Kraków 2000, wyd. PWN http://www.fizyka.net.pl http://www.naukowiec.org/ Jan Surygała: Wodór jako paliwo, Wydawnictwo WNT, 2007; http://ogniwa-fc.pl/