ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ [fuel cells]

Топливные элементы - это, Что такое топливные элементы, Определение термина топливные элементы, Топливные элементы с ионнообменной мембраной, Щелочные топливные элементы, Фосфорнокислые топливные элементы , Топливные элементы с прямым окислением метанола, Топливные элементы с электролитом из расплава карбоната лития и натрия, Топливные элементы с твердым электролитом

Специализированные химические реакторы, предназначенные для прямого преобразования энергии реакции окисления топлива в электрическую энергию. В отличие от гальванических батарей в топливных элементах не используют ся электроды, расходуемые в процессе работы: необходимые для химической реакции вещества подаются извне, а не закладываются изначально внутрь, как в обычных батарейках. В качестве топлива могут использоваться газообразный водород, природный газ (метан), жидкое углеводородное топливо (например метиловый спирт) и т. п. В качестве окислителя обычно выступает кислород (из воздуха или чистый). Конструкция топливных элементов содержит два электрода (катод и анод) и слой электролита. Для ускорения реакции в электродах часто применяются катализаторы. В зависимости от используемых электролитов и особенностей конструкции топливные элементы подразделяются на ряд типов:
 - с ионнообменной мембраной [РЕМ, Proton Exchange Membrane];
 - щелочные [AFC, Alkaline Fuel Cells];
 - фосфорнокислые [PAFC, Phosphoric Acid Feel Cells];
 - с прямым окислением метанола [DMFC, Direct Methanol Fuel Cells];
 - с электролитом из расплава карбоната лития и натрия [MCFC, Molten Carbonate Fuel Cells];
 - с твердым электролитом [SOFC, Solid Oxide Fuel Cells].
По сравнению с широко распространенными химическими источниками автономного питания мобильных и портативных устройств топливные элементы обладают рядом преимуществ: высокий КПД (от 40 до 60%), возможность быстрого возобновления энергоресурса при отсутствии источников электропитания, более высокая экологическая чистота, а также малые габариты и вес. Наиболее пригодными для использования в портативных устройствах небольшого размера считаются топливные элементы с низкой рабочей температурой: РЕМ и DMFC. Одним из основных ограничений их широкого применения является высокая стоимость, которая связана с необходимостью применять дорогостоящие катализаторы из платины или ее сплавов. В ноябре 2004 г. сотрудники токийского института MERIT (Materials and Energy Research Institute Tokyo) опубликовали сообщение о разработке более дешевого, чем DMFC, и более компактного топливного элемента, работающего на основе борогидрита натрия. Размеры прототипа промышленного образца составляют 80 х 84,6 х 3 мм, мощность нагрузки —до 20 Вт, серийный выпуск намечен на начало 2006 г.