Horizon Zero Dawn: วิธีรับเกราะ Shield Weaver ที่ดีที่สุด ขอแนะนำเทคโนโลยีที่ยั่งยืน: เซลล์เชื้อเพลิง

ใน ชีวิตที่ทันสมัยแหล่งกระแสเคมีรอบตัวเราทุกที่: เหล่านี้คือแบตเตอรี่ในไฟฉาย แบตเตอรี่ใน โทรศัพท์มือถือ, เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่มีการใช้งานแล้วในรถยนต์บางคัน การพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีไฟฟ้าเคมีสามารถนำไปสู่ความจริงที่ว่าในอนาคตอันใกล้นี้ แทนที่จะเปิดเครื่องจักร เครื่องยนต์เบนซินเราจะถูกล้อมรอบด้วยรถยนต์ไฟฟ้าเท่านั้น โทรศัพท์จะไม่ไหลอย่างรวดเร็วอีกต่อไป และทุกบ้านจะมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิงเป็นของตัวเอง หนึ่งในโครงการร่วมของ Ural Federal University กับสถาบันไฟฟ้าเคมีอุณหภูมิสูงของสาขา Ural ของ Russian Academy of Sciences ร่วมกับการที่เราเผยแพร่บทความนี้ได้ทุ่มเทให้กับการปรับปรุงประสิทธิภาพของการจัดเก็บไฟฟ้าเคมีและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า .

วันนี้มีมากมาย ประเภทต่างๆแบตเตอรี่ซึ่งยากต่อการนำทางมากขึ้น ไม่ชัดเจนสำหรับทุกคนว่าแบตเตอรี่แตกต่างจากตัวเก็บประจุแบบซุปเปอร์คาปาซิเตอร์อย่างไร และเหตุใดเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนจึงสามารถใช้งานได้โดยไม่ต้องกลัวว่าจะเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม ในบทความนี้ เราจะพูดถึงวิธีการใช้ปฏิกิริยาเคมีเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า อะไรคือความแตกต่างระหว่างแหล่งกระแสเคมีในปัจจุบันประเภทหลัก และแนวโน้มที่เปิดกว้างสำหรับพลังงานไฟฟ้าเคมี

เคมีเป็นแหล่งกำเนิดไฟฟ้า

อันดับแรก เรามาดูกันว่าทำไมพลังงานเคมีจึงสามารถนำมาใช้ผลิตไฟฟ้าได้ทั้งหมด ประเด็นก็คือในปฏิกิริยารีดอกซ์ อิเล็กตรอนจะถูกถ่ายโอนระหว่างสองไอออนที่ต่างกัน หากปฏิกิริยาเคมีทั้งสองครึ่งแยกออกจากกันในอวกาศเพื่อให้การเกิดออกซิเดชันและการลดลงเกิดขึ้นแยกจากกัน ก็เป็นไปได้ที่จะทำให้แน่ใจว่าอิเล็กตรอนที่แยกออกจากไอออนตัวหนึ่งจะไม่ตกทันทีในวินาที แต่ก่อนอื่น ไปตามเส้นทางที่กำหนดไว้ล่วงหน้าสำหรับมัน ปฏิกิริยานี้สามารถใช้เป็นแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าได้

แนวคิดนี้ถูกนำมาใช้ครั้งแรกในศตวรรษที่ 18 โดย Luigi Galvani นักสรีรวิทยาชาวอิตาลี การกระทำของเซลล์กัลวานิกแบบดั้งเดิมนั้นขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาของการลดและการเกิดออกซิเดชันของโลหะที่มีกิจกรรมต่างกัน ตัวอย่างเช่น เซลล์แบบคลาสสิกคือเซลล์กัลวานิกซึ่งสังกะสีถูกออกซิไดซ์และทองแดงจะลดลง ปฏิกิริยารีดักชันและออกซิเดชันเกิดขึ้นตามลำดับที่แคโทดและแอโนด และเพื่อให้ไอออนของทองแดงและสังกะสีไม่ตกอยู่ใน "ดินแดนต่างประเทศ" ซึ่งพวกเขาสามารถทำปฏิกิริยาซึ่งกันและกันได้โดยตรง มักจะวางเมมเบรนพิเศษไว้ระหว่างแอโนดและแคโทด เป็นผลให้เกิดความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างอิเล็กโทรด หากคุณเชื่อมต่ออิเล็กโทรดเช่นกับหลอดไฟจากนั้นในผลลัพธ์ วงจรไฟฟ้ากระแสไฟเริ่มไหลและไฟเปิดขึ้น

ไดอะแกรมของเซลล์กัลวานิก

วิกิมีเดียคอมมอนส์

นอกจากวัสดุของแอโนดและแคโทดแล้ว ส่วนประกอบที่สำคัญของแหล่งกระแสเคมีคืออิเล็กโทรไลต์ ซึ่งภายในอิออนจะเคลื่อนที่และที่ขอบซึ่งปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีทั้งหมดจะดำเนินการกับอิเล็กโทรด ในกรณีนี้ อิเล็กโทรไลต์ไม่จำเป็นต้องเป็นของเหลว อาจเป็นได้ทั้งวัสดุพอลิเมอร์และเซรามิก

ข้อเสียเปรียบหลักของเซลล์กัลวานิกคือเวลาการทำงานที่จำกัด ทันทีที่ปฏิกิริยาสิ้นสุดลง (นั่นคือขั้วบวกที่ค่อยๆละลายทั้งหมดจะถูกใช้จนหมด) องค์ประกอบดังกล่าวจะหยุดทำงาน

แบตเตอรี่อัลคาไลน์นิ้ว

ชาร์จใหม่ได้

ขั้นตอนแรกในการขยายขีดความสามารถของแหล่งจ่ายกระแสเคมีคือการสร้างแบตเตอรี่ ซึ่งเป็นแหล่งกระแสไฟที่สามารถชาร์จใหม่ได้และนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ในการทำเช่นนี้ นักวิทยาศาสตร์เพียงแค่เสนอให้ใช้ปฏิกิริยาเคมีแบบย้อนกลับได้ หลังจากคายประจุแบตเตอรี่จนหมดเป็นครั้งแรก ให้ใช้ แหล่งภายนอกปัจจุบันปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นสามารถเริ่มต้นได้ในทิศทางตรงกันข้าม การดำเนินการนี้จะคืนค่าสถานะเดิมเพื่อให้สามารถใช้แบตเตอรี่ได้อีกครั้งหลังจากชาร์จใหม่

แบตเตอรี่รถยนต์ตะกั่วกรด

จนถึงปัจจุบัน มีการสร้างแบตเตอรี่หลายประเภทขึ้น ซึ่งแตกต่างกันไปตามประเภทของปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้น แบตเตอรี่ประเภทที่พบบ่อยที่สุดคือแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด (หรือเพียงแค่ตะกั่ว) ซึ่งขึ้นอยู่กับปฏิกิริยารีดักชัน-รีดักชันของตะกั่ว อุปกรณ์ดังกล่าวค่อนข้าง ระยะยาวบริการและความเข้มของพลังงานสูงถึง 60 วัตต์ต่อชั่วโมงต่อกิโลกรัม ที่นิยมมากขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้คือแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนตามปฏิกิริยาลิเธียมรีดอกซ์ ความเข้มพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสมัยใหม่ในปัจจุบันเกิน 250 วัตต์-ชั่วโมงต่อกิโลกรัม

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับโทรศัพท์มือถือ

ปัญหาหลักของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนคือประสิทธิภาพต่ำที่อุณหภูมิต่ำ อายุเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และการระเบิดที่เพิ่มขึ้น และเนื่องจากลิเธียมที่เป็นโลหะทำปฏิกิริยากับน้ำมากจนเกิดเป็น ก๊าซไฮโดรเจนและเมื่อแบตเตอรี่เผาไหม้ ออกซิเจนก็จะถูกปล่อยออกมา การเผาไหม้ที่เกิดขึ้นเอง แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนติดยากมาก วิถีดั้งเดิมดับเพลิง. เพื่อปรับปรุงความปลอดภัยของแบตเตอรี่ดังกล่าวและเร่งเวลาในการชาร์จ นักวิทยาศาสตร์ได้เสนอวัสดุแคโทดที่ป้องกันการก่อตัวของโครงสร้างลิเธียมเดนไดรต์ และเพิ่มสารในอิเล็กโทรไลต์ที่สร้างโครงสร้างที่ระเบิดได้ และส่วนประกอบที่จุดไฟในระยะแรก .

อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง

ในฐานะที่เป็นอีกวิธีหนึ่งที่ไม่ชัดเจนในการปรับปรุงประสิทธิภาพและความปลอดภัยของแบตเตอรี่ นักเคมีได้เสนอว่าจะไม่จำกัดตัวเองให้อยู่ที่อิเล็กโทรไลต์เหลวในแหล่งพลังงานเคมี แต่เพื่อสร้างแหล่งพลังงานสถานะของแข็งทั้งหมด ในอุปกรณ์ดังกล่าวไม่มีส่วนประกอบที่เป็นของเหลวเลย แต่มีโครงสร้างเป็นชั้นของแอโนดที่เป็นของแข็ง แคโทดที่เป็นของแข็ง และอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งระหว่างพวกมัน อิเล็กโทรไลต์ในเวลาเดียวกันทำหน้าที่ของเมมเบรน ตัวพาประจุในอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งสามารถเป็นไอออนได้หลายแบบ ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นบนแอโนดและแคโทด แต่ไอออนเหล่านี้มักมีขนาดเล็กพอที่จะเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระผ่านคริสตัล เช่น โปรตอน H + ไอออน Li + ลิเธียม หรือไอออนออกซิเจน O 2-

เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน

ความสามารถในการชาร์จใหม่และมาตรการรักษาความปลอดภัยพิเศษทำให้แบตเตอรี่เป็นแหล่งกระแสไฟที่มีแนวโน้มดีกว่าแบตเตอรี่ทั่วไป แต่ถึงกระนั้นแบตเตอรี่แต่ละก้อนก็มีรีเอเจนต์อยู่ภายในจำนวนจำกัด ดังนั้นจึงมีการจ่ายพลังงานอย่างจำกัด และทุกครั้งที่ต้องชาร์จแบตเตอรี่ เพื่อกลับมาทำงานต่อ

ในการสร้างแบตเตอรี่ "ไม่มีที่สิ้นสุด" คุณสามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานไม่ใช่สารที่อยู่ในเซลล์ แต่เป็นเชื้อเพลิงที่สูบผ่านเป็นพิเศษ เหนือสิ่งอื่นใด สารที่มีองค์ประกอบที่เรียบง่ายที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและมีอยู่อย่างมากมายบนโลกนี้เหมาะที่สุดสำหรับใช้เป็นเชื้อเพลิง

สารที่เหมาะสมที่สุดคือก๊าซไฮโดรเจน ออกซิเดชันกับออกซิเจนในบรรยากาศเพื่อสร้างน้ำ (ตามปฏิกิริยา 2H 2 + O 2 → 2H 2 O) เป็นปฏิกิริยารีดอกซ์อย่างง่าย และการขนส่งอิเล็กตรอนระหว่างไอออนยังสามารถใช้เป็นแหล่งกำเนิดกระแสได้อีกด้วย ปฏิกิริยาที่ดำเนินการในกรณีนี้เป็นปฏิกิริยาย้อนกลับกับปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลซิสของน้ำ (ซึ่งภายใต้การกระทำของกระแสไฟฟ้า น้ำจะสลายตัวเป็นออกซิเจนและไฮโดรเจน) และเป็นครั้งแรกที่โครงร่างดังกล่าวถูกเสนอใน กลางศตวรรษที่ 19

แม้ว่าวงจรจะดูค่อนข้างง่าย แต่การสร้างอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพตามหลักการนี้ไม่ใช่งานเล็กน้อย ในการทำเช่นนี้จำเป็นต้องแยกการไหลของออกซิเจนและไฮโดรเจนออกจากกันในอวกาศเพื่อให้แน่ใจว่ามีการขนส่งไอออนที่จำเป็นผ่านอิเล็กโทรไลต์และลด การสูญเสียที่เป็นไปได้พลังงานในทุกขั้นตอนของการทำงาน

แผนภูมิวงจรรวมการทำงานของเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน

โครงร่างของเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่ใช้งานได้นั้นคล้ายกับโครงร่างของแหล่งกระแสเคมี แต่มีช่องเพิ่มเติมสำหรับการจ่ายเชื้อเพลิงและตัวออกซิไดเซอร์ และการกำจัดผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาและก๊าซที่จ่ายไปส่วนเกิน อิเล็กโทรดในองค์ประกอบดังกล่าวเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่มีรูพรุน เชื้อเพลิงก๊าซ (ไฮโดรเจน) ถูกส่งไปยังขั้วบวกและตัวออกซิไดซ์ (ออกซิเจนจากอากาศ) ถูกส่งไปยังแคโทดและที่ขอบเขตของอิเล็กโทรดแต่ละอิเล็กโทรไลต์จะมีปฏิกิริยาครึ่งหนึ่งเกิดขึ้น (ออกซิเดชันของ ไฮโดรเจนและออกซิเจนลดลงตามลำดับ) ในกรณีนี้ ขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์เชื้อเพลิงและชนิดของอิเล็กโทรไลต์ การก่อตัวของน้ำสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งในพื้นที่แอโนดหรือแคโทด

เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนของโตโยต้า

โจเซฟ เบรนท์ / flickr

หากอิเล็กโทรไลต์เป็นพอลิเมอร์ที่นำโปรตอนหรือเมมเบรนเซรามิก ซึ่งเป็นสารละลายกรดหรือด่าง ตัวพาประจุในอิเล็กโทรไลต์ก็คือไฮโดรเจนไอออน ในกรณีนี้ โมเลกุลไฮโดรเจนจะถูกออกซิไดซ์ที่แอโนดเป็นไฮโดรเจนไอออน ซึ่งผ่านอิเล็กโทรไลต์และทำปฏิกิริยากับออกซิเจนที่นั่น หากออกซิเจนไอออน O 2– เป็นพาหะประจุ เช่นเดียวกับในกรณีของอิเล็กโทรไลต์ออกไซด์ที่เป็นของแข็ง จากนั้นออกซิเจนจะลดลงเป็นไอออนที่แคโทด ไอออนนี้จะผ่านอิเล็กโทรไลต์และออกซิไดซ์ไฮโดรเจนที่แอโนดเพื่อสร้างน้ำและอิสระ อิเล็กตรอน

นอกจากปฏิกิริยาไฮโดรเจนออกซิเดชันสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงแล้ว ยังเสนอให้ใช้ปฏิกิริยาประเภทอื่นด้วย ตัวอย่างเช่น แทนที่จะเป็นไฮโดรเจน เชื้อเพลิงรีดิวซ์อาจเป็นเมทานอล ซึ่งออกซิไดซ์โดยออกซิเจนไปเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ

ประสิทธิภาพเซลล์เชื้อเพลิง

แม้จะมีข้อดีทั้งหมดของเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน (เช่น ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ประสิทธิภาพแทบไม่จำกัด ขนาดกะทัดรัด และความเข้มข้นของพลังงานสูง) แต่ก็มีข้อเสียหลายประการเช่นกัน ประการแรก ได้แก่ การเสื่อมสภาพของส่วนประกอบอย่างค่อยเป็นค่อยไปและความยากในการจัดเก็บไฮโดรเจน เป็นวิธีการขจัดข้อบกพร่องเหล่านี้ที่นักวิทยาศาสตร์กำลังทำงานอยู่ในปัจจุบัน

ปัจจุบันมีการเสนอให้เพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์เชื้อเพลิงโดยการเปลี่ยนองค์ประกอบของอิเล็กโทรไลต์ คุณสมบัติของอิเล็กโทรดตัวเร่งปฏิกิริยา และรูปทรงของระบบ (ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าการจ่ายก๊าซเชื้อเพลิงไปยังจุดที่ต้องการและลดผลข้างเคียง) ในการแก้ปัญหาการจัดเก็บก๊าซไฮโดรเจน จะใช้วัสดุที่มีแพลตตินัมสำหรับความอิ่มตัวของสี เช่น เยื่อกราฟีน

เป็นผลให้สามารถเพิ่มความเสถียรของเซลล์เชื้อเพลิงและอายุการใช้งานของส่วนประกอบแต่ละส่วนได้ ตอนนี้ค่าสัมประสิทธิ์การแปลงพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้าในเซลล์ดังกล่าวถึงร้อยละ 80 และภายใต้เงื่อนไขบางประการก็สามารถสูงขึ้นได้

โอกาสอันยิ่งใหญ่สำหรับพลังงานไฮโดรเจนเกี่ยวข้องกับความเป็นไปได้ที่จะรวมเซลล์เชื้อเพลิงเป็นแบตเตอรี่ทั้งก้อน เปลี่ยนเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้วย พลังอันยิ่งใหญ่. แม้กระทั่งตอนนี้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทำงานด้วยเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนก็มีกำลังสูงถึงหลายร้อยกิโลวัตต์และถูกใช้เป็นแหล่งพลังงานสำหรับยานยนต์

การจัดเก็บเคมีไฟฟ้าทางเลือก

นอกจากแหล่งกระแสไฟฟ้าเคมีแบบคลาสสิกแล้ว ระบบยังใช้ระบบที่ผิดปกติมากกว่าเป็นอุปกรณ์กักเก็บพลังงาน หนึ่งในระบบเหล่านี้คือ supercapacitor (หรือ ionistor) ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่มีการแยกประจุและการสะสมเกิดขึ้นเนื่องจากการก่อตัวของชั้นสองใกล้กับพื้นผิวที่มีประจุ ที่ส่วนต่อประสานอิเล็กโทรดและอิเล็กโทรไลต์ในอุปกรณ์ดังกล่าว อิออนของสัญญาณที่แตกต่างกันจะเรียงกันเป็นสองชั้น เรียกว่า "ชั้นไฟฟ้าสองชั้น" ซึ่งก่อตัวเป็นตัวเก็บประจุแบบบางมาก ความจุของตัวเก็บประจุดังกล่าวคือปริมาณประจุสะสมจะถูกกำหนดโดยพื้นที่ผิวจำเพาะของวัสดุอิเล็กโทรดดังนั้นจึงควรนำวัสดุที่มีรูพรุนที่มีพื้นที่ผิวจำเพาะสูงสุดเป็นวัสดุสำหรับ ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์

Ionistors เป็นแชมป์ของแหล่งกำเนิดกระแสเคมีที่ปล่อยประจุในแง่ของอัตราการชาร์จ ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่ไม่อาจปฏิเสธได้ของอุปกรณ์ประเภทนี้ น่าเสียดายที่พวกเขาเป็นเจ้าของสถิติในแง่ของความเร็วในการปลดปล่อย ความหนาแน่นพลังงานของไอออนิสเตอร์น้อยกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วแปดเท่าและน้อยกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน 25 เท่า ไอออนิสเตอร์ "สองชั้น" แบบคลาสสิกไม่ได้ใช้ปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีที่แกนกลาง และคำว่า "ตัวเก็บประจุ" นั้นถูกนำไปใช้กับพวกมันได้อย่างแม่นยำที่สุด อย่างไรก็ตาม ในรุ่นเหล่านั้นของไอออนิสเตอร์ซึ่งใช้ไฟฟ้า ปฏิกิริยาเคมีและการสะสมของประจุจะขยายไปถึงความลึกของอิเล็กโทรด จึงสามารถบรรลุเวลาในการคายประจุที่สูงขึ้นโดยที่ยังคงอัตราการชาร์จที่รวดเร็ว ความพยายามของนักพัฒนา supercapacitors มีเป้าหมายเพื่อสร้างอุปกรณ์ไฮบริดที่มีแบตเตอรี่ซึ่งรวมข้อดีของ supercapacitors โดยเฉพาะอย่างยิ่งอัตราการชาร์จที่สูงและข้อดีของแบตเตอรี่ - ความเข้มของพลังงานสูงและ เวลานานการปลดปล่อย ลองนึกภาพว่าในอนาคตอันใกล้นี้แบตเตอรี่ไอออนิสเตอร์จะชาร์จในไม่กี่นาทีและจ่ายไฟให้กับแล็ปท็อปหรือสมาร์ทโฟนเป็นเวลาหนึ่งวันหรือมากกว่านั้น!

แม้ว่าที่จริงแล้วในปัจจุบันความหนาแน่นพลังงานของตัวเก็บประจุยิ่งยวดยังน้อยกว่าความหนาแน่นพลังงานของแบตเตอรี่หลายเท่า แต่ก็ถูกนำมาใช้ใน เครื่องใช้ไฟฟ้าและสำหรับเครื่องยนต์ของยานพาหนะต่าง ๆ รวมทั้งส่วนใหญ่

* * *

ดังนั้นวันนี้มีอุปกรณ์ไฟฟ้าเคมีจำนวนมากซึ่งแต่ละอุปกรณ์มีแนวโน้มสำหรับการใช้งานเฉพาะ ในการปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์เหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องแก้ปัญหาหลายประการ ทั้งด้านพื้นฐานและเทคโนโลยี งานเหล่านี้ส่วนใหญ่ภายในกรอบของหนึ่งในโครงการที่ก้าวหน้านั้นกำลังได้รับการจัดการที่ Ural Federal University ดังนั้นเราจึงถาม Maxim Ananiev ผู้อำนวยการสถาบันไฟฟ้าเคมีอุณหภูมิสูงสาขา Ural ของ Russian Academy of Sciences ศาสตราจารย์ ของภาควิชาเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าเคมีของสถาบันเทคโนโลยีเคมีของ Ural Federal University เพื่อพูดคุยเกี่ยวกับแผนทันทีและโอกาสในการพัฒนาเซลล์เชื้อเพลิงที่ทันสมัย ​​.

N+1: มีทางเลือกอื่นสำหรับแบตเตอรี่ Li-Ion ที่ได้รับความนิยมสูงสุดในอนาคตอันใกล้นี้หรือไม่?

แม็กซิม อานาเนียฟ:ความพยายามสมัยใหม่ของนักพัฒนาแบตเตอรี่มุ่งเป้าไปที่การเปลี่ยนประเภทของตัวพาประจุในอิเล็กโทรไลต์จากลิเธียมเป็นโซเดียม โพแทสเซียม และอะลูมิเนียม การเปลี่ยนแบตเตอรี่ลิเธียมจะช่วยลดต้นทุนของแบตเตอรี่ แม้ว่าลักษณะน้ำหนักและขนาดจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนก็ตาม กล่าวอีกนัยหนึ่ง สำหรับลักษณะทางไฟฟ้าเดียวกัน แบตเตอรี่โซเดียม-ไอออนจะมีขนาดใหญ่และหนักกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

นอกจากนี้ หนึ่งในพื้นที่ที่กำลังพัฒนาที่มีแนวโน้มว่าจะปรับปรุงแบตเตอรี่คือการสร้างแหล่งพลังงานเคมีแบบไฮบริดโดยอาศัยการผสมผสานของแบตเตอรี่โลหะ-ไอออนกับอิเล็กโทรดอากาศ เช่นเดียวกับในเซลล์เชื้อเพลิง โดยทั่วไป ทิศทางของการสร้างระบบไฮบริดดังที่ได้แสดงไว้ในตัวอย่างของ supercapacitors แล้ว เห็นได้ชัดว่าในอนาคตอันใกล้นี้จะทำให้สามารถมองเห็นแหล่งพลังงานเคมีที่มีลักษณะผู้บริโภคสูงในตลาดได้

Ural Federal University ร่วมกับพันธมิตรด้านวิชาการและอุตสาหกรรมจากรัสเซียและทั่วโลก กำลังดำเนินโครงการเมกะโปรเจ็กต์ 6 โครงการที่มุ่งเน้นด้านการพัฒนา การวิจัยทางวิทยาศาสตร์. หนึ่งในโครงการดังกล่าวคือ "เทคโนโลยีมุมมองของพลังงานเคมีไฟฟ้าจากการออกแบบทางเคมีของวัสดุใหม่ไปจนถึงอุปกรณ์ไฟฟ้าเคมียุคใหม่สำหรับการอนุรักษ์และการแปลงพลังงาน"

กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ของโรงเรียนหน่วยวิชาการเชิงกลยุทธ์ (SAU) วิทยาศาสตร์ธรรมชาติและ Mathematics UrFU ซึ่งรวมถึง Maxim Ananiev มีส่วนร่วมในการออกแบบและพัฒนาวัสดุและเทคโนโลยีใหม่ รวมถึงเซลล์เชื้อเพลิง เซลล์อิเล็กโทรไลต์ แบตเตอรี่กราไฟท์โลหะ ระบบจัดเก็บพลังงานเคมีไฟฟ้า และตัวเก็บประจุยิ่งยวด

การวิจัยและ งานวิทยาศาสตร์ดำเนินการในความร่วมมืออย่างต่อเนื่องกับสถาบันเคมีไฟฟ้าอุณหภูมิสูงสาขาอูราลของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งรัสเซียและด้วยการสนับสนุนของพันธมิตร

ปัจจุบันเซลล์เชื้อเพลิงใดกำลังได้รับการพัฒนาและมีศักยภาพสูงสุด?

เซลล์เชื้อเพลิงที่มีแนวโน้มมากที่สุดชนิดหนึ่งคือเซลล์โปรตอน-เซรามิก มีข้อได้เปรียบเหนือเซลล์เชื้อเพลิงโพลีเมอร์ที่มีเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอนและเซลล์โซลิดออกไซด์ เนื่องจากสามารถทำงานได้โดยใช้เชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนโดยตรง สิ่งนี้ทำให้การออกแบบโรงไฟฟ้าง่ายขึ้นอย่างมากโดยใช้เซลล์เชื้อเพลิงโปรตอนเซรามิกและระบบควบคุม ดังนั้นจึงเพิ่มความน่าเชื่อถือในการทำงาน จริงอยู่ เซลล์เชื้อเพลิงประเภทนี้มีการพัฒนาน้อยกว่าในอดีตในขณะนี้ แต่การวิจัยทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ช่วยให้เราหวังว่าจะมีศักยภาพสูงของเทคโนโลยีนี้ในอนาคต

ปัญหาใดบ้างที่เกี่ยวข้องกับเซลล์เชื้อเพลิงที่กำลังได้รับการจัดการที่ Ural Federal University ในขณะนี้

ขณะนี้ นักวิทยาศาสตร์ของ UrFU ร่วมกับ Institute of High-Temperature Electrochemistry (IHTE) ของสาขา Ural ของ Russian Academy of Sciences กำลังทำงานเกี่ยวกับการสร้างอุปกรณ์ไฟฟ้าเคมีที่มีประสิทธิภาพสูงและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอัตโนมัติสำหรับการใช้งานในพลังงานแบบกระจาย การสร้างโรงไฟฟ้าสำหรับพลังงานแบบกระจายในขั้นต้นบ่งบอกถึงการพัฒนาระบบไฮบริดโดยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและอุปกรณ์จัดเก็บซึ่งเป็นแบตเตอรี่ ในเวลาเดียวกัน เซลล์เชื้อเพลิงจะทำงานอย่างต่อเนื่อง โดยให้โหลดในช่วงชั่วโมงเร่งด่วน และในโหมดปกติ เซลล์เชื้อเพลิงจะทำการชาร์จแบตเตอรี่ ซึ่งตัวมันเองสามารถทำหน้าที่เป็นตัวสำรองทั้งในกรณีที่ใช้พลังงานสูงและในกรณีฉุกเฉิน

นักเคมีจาก Ural Federal University และ IHTE ประสบความสำเร็จสูงสุดในการพัฒนาเซลล์เชื้อเพลิงแข็ง-ออกไซด์และโปรตอน-เซรามิก ตั้งแต่ปี 2016 ใน Urals ร่วมกับ State Corporation Rosatom ได้มีการสร้างโรงงานผลิตไฟฟ้าแห่งแรกของรัสเซียโดยใช้เซลล์เชื้อเพลิงที่เป็นของแข็งออกไซด์ การพัฒนานักวิทยาศาสตร์ของ Ural ได้ผ่านการทดสอบ "ภาคสนาม" ที่สถานีป้องกัน cathodic ของท่อส่งก๊าซที่ไซต์ทดลองของ Uraltransgaz LLC โรงไฟฟ้าที่มีกำลังไฟ 1.5 กิโลวัตต์ ใช้งานได้นานกว่า 10,000 ชั่วโมง และแสดงศักยภาพการใช้งานอุปกรณ์ดังกล่าวสูง

ภายในกรอบของห้องปฏิบัติการร่วมของ Ural Federal University และ IHTE อุปกรณ์ไฟฟ้าเคมีที่ใช้เมมเบรนเซรามิกที่มีโปรตอนกำลังได้รับการพัฒนา ซึ่งจะทำให้เป็นไปได้ในอนาคตอันใกล้ที่จะลดอุณหภูมิในการทำงานของเซลล์เชื้อเพลิงโซลิดออกไซด์จาก 900 เป็น 500 องศาเซลเซียส และละทิ้งการปฏิรูปเบื้องต้นของเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอน ซึ่งจะสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเคมีไฟฟ้าที่ประหยัดต้นทุนซึ่งสามารถทำงานได้ในสภาวะที่ พัฒนาโครงสร้างพื้นฐานการจัดหาก๊าซในรัสเซีย

Alexander Dubov

ไม่มีใครแปลกใจอีกต่อไป แผงโซลาร์เซลล์หรือกังหันลมที่ผลิตไฟฟ้าในทุกภูมิภาคของโลก แต่เอาต์พุตจากอุปกรณ์เหล่านี้ไม่คงที่และคุณต้องติดตั้ง แหล่งสำรองแหล่งจ่ายไฟหรือเชื่อมต่อกับโครงข่ายเพื่อรับไฟฟ้าในช่วงที่สิ่งอำนวยความสะดวกด้านพลังงานหมุนเวียนไม่ได้ผลิตไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม มีพืชที่พัฒนาขึ้นในศตวรรษที่ 19 ที่ใช้เชื้อเพลิง "ทางเลือก" เพื่อผลิตไฟฟ้า กล่าวคือ ห้ามเผาก๊าซหรือผลิตภัณฑ์น้ำมัน การติดตั้งดังกล่าวเป็นเซลล์เชื้อเพลิง

ประวัติความเป็นมาของการสร้างสรรค์

เซลล์เชื้อเพลิง (FC) หรือเซลล์เชื้อเพลิงถูกค้นพบในช่วงต้นปี 1838-1839 โดย William Grove (Grow, Grove) เมื่อเขาศึกษาอิเล็กโทรไลซิสของน้ำ

อ้างอิง: อิเล็กโทรไลซิสของน้ำเป็นกระบวนการของการสลายตัวของน้ำภายใต้การกระทำของกระแสไฟฟ้าเป็นโมเลกุลของไฮโดรเจนและออกซิเจน

เมื่อถอดแบตเตอรี่ออกจากเซลล์อิเล็กโทรไลต์ เขารู้สึกประหลาดใจที่พบว่าอิเล็กโทรดเริ่มดูดซับก๊าซที่ปล่อยออกมาและสร้างกระแสไฟฟ้า การค้นพบกระบวนการเผาไหม้ไฮโดรเจนแบบ "เย็น" ทางไฟฟ้าเคมีได้กลายเป็นเหตุการณ์สำคัญในอุตสาหกรรมพลังงาน ต่อมาเขาได้สร้างตัวสะสมโกรฟ อุปกรณ์นี้มีอิเล็กโทรดแพลตตินัมแช่ในกรดไนตริกและอิเล็กโทรดสังกะสีในซิงค์ซัลเฟต มันสร้างกระแส 12 แอมป์และแรงดัน 8 โวลต์ เติบโตเองที่เรียกว่าการก่อสร้างนี้ "แบตเตอรี่เปียก". จากนั้นเขาก็สร้างแบตเตอรี่โดยใช้อิเล็กโทรดแพลตตินั่มสองอัน ปลายด้านหนึ่งของอิเล็กโทรดแต่ละขั้วอยู่ในกรดซัลฟิวริก ส่วนปลายอีกด้านถูกปิดผนึกในภาชนะที่บรรจุไฮโดรเจนและออกซิเจน มีกระแสคงที่ระหว่างอิเล็กโทรด และปริมาณน้ำภายในภาชนะเพิ่มขึ้น Grow สามารถย่อยสลายและปรับปรุงน้ำในอุปกรณ์นี้ได้

"แบตเตอรี่ของ Grow"

(ที่มา: ราชสมาคมพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติ)

คำว่า "fuel cell" (อังกฤษ "Fuel Cell") ปรากฏเฉพาะในปี พ.ศ. 2432 โดย L. Mond and
Ch. Langer ผู้พยายามสร้างอุปกรณ์สำหรับผลิตไฟฟ้าจากอากาศและก๊าซถ่านหิน

มันทำงานอย่างไร?

เซลล์เชื้อเพลิง- อุปกรณ์ที่ค่อนข้างง่าย. มีขั้วไฟฟ้าสองขั้ว: ขั้วบวก (ขั้วลบ) และขั้วลบ (ขั้วบวก) ปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นที่ขั้วไฟฟ้า เพื่อเร่งความเร็ว พื้นผิวของอิเล็กโทรดเคลือบด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา เซลล์เชื้อเพลิงได้รับการติดตั้งอีกหนึ่งองค์ประกอบ - เมมเบรนการแปลงพลังงานเคมีของเชื้อเพลิงเป็นไฟฟ้าโดยตรงเกิดขึ้นเนื่องจากการทำงานของเมมเบรน มันแยกสองห้องขององค์ประกอบออกเป็นเชื้อเพลิงและตัวออกซิไดเซอร์ เมมเบรนยอมให้เฉพาะโปรตอน ซึ่งได้มาจากการแยกเชื้อเพลิง ผ่านจากห้องหนึ่งไปยังอีกห้องหนึ่งบนอิเล็กโทรดที่เคลือบด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา (จากนั้นอิเล็กตรอนจะวิ่งผ่านวงจรภายนอก) ในห้องที่สอง โปรตอนจะรวมตัวกันอีกครั้งกับอิเล็กตรอน (และอะตอมของออกซิเจน) เพื่อสร้างน้ำ

หลักการทำงานของเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน

ในระดับเคมี กระบวนการแปลงพลังงานเชื้อเพลิงเป็น พลังงานไฟฟ้าคล้ายกับกระบวนการเผาไหม้ปกติ (ออกซิเดชัน)

ที่ การเผาไหม้ปกติเชื้อเพลิงอินทรีย์ถูกออกซิไดซ์ในออกซิเจน และพลังงานเคมีของเชื้อเพลิงจะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อน เรามาดูกันว่าจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อไฮโดรเจนถูกออกซิไดซ์โดยออกซิเจนในตัวกลางอิเล็กโทรไลต์และต่อหน้าอิเล็กโทรด

โดยการจ่ายไฮโดรเจนไปยังอิเล็กโทรดที่อยู่ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง ปฏิกิริยาเคมีจะเกิดขึ้น:

2H 2 + 4OH - → 4H 2 O + 4e -

อย่างที่คุณเห็นเราได้รับอิเล็กตรอนซึ่งผ่านวงจรภายนอกเข้าสู่อิเล็กโทรดตรงข้ามซึ่งออกซิเจนเข้ามาและปฏิกิริยาเกิดขึ้น:

4e- + O 2 + 2H 2 O → 4OH -

จะเห็นได้ว่าปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น 2H 2 + O 2 → H 2 O จะเหมือนกับการเผาไหม้แบบธรรมดา แต่ ในเซลล์เชื้อเพลิง ไฟฟ้าและอบอุ่นบ้าง.

ประเภทของเซลล์เชื้อเพลิง

FC จำแนกตามประเภทของอิเล็กโทรไลต์ที่ใช้สำหรับปฏิกิริยา:

ควรสังเกตว่าถ่านหิน คาร์บอนมอนอกไซด์ แอลกอฮอล์ ไฮดราซีน และสารอินทรีย์อื่นๆ สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงในเซลล์เชื้อเพลิง และสามารถใช้อากาศ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ คลอรีน โบรมีน กรดไนตริก ฯลฯ เป็นสารออกซิไดซ์ได้

ประสิทธิภาพเซลล์เชื้อเพลิง

คุณสมบัติของเซลล์เชื้อเพลิงคือ ไม่มีข้อจำกัดด้านประสิทธิภาพเหมือนเครื่องยนต์ความร้อน

ความช่วยเหลือ: ประสิทธิภาพวงจรการ์โนต์ คือประสิทธิภาพสูงสุดที่เป็นไปได้ในบรรดาเครื่องยนต์ความร้อนทั้งหมดที่มีอุณหภูมิต่ำสุดและสูงสุดเท่ากัน

ดังนั้นประสิทธิภาพของเซลล์เชื้อเพลิงในทางทฤษฎีจึงสูงกว่า 100% หลายคนยิ้มและคิดว่า "เครื่องเคลื่อนไหวถาวรถูกประดิษฐ์ขึ้น" ไม่ มันคุ้มค่าที่จะกลับไปเรียนวิชาเคมีของโรงเรียน เซลล์เชื้อเพลิงขึ้นอยู่กับการแปลงพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้า นี่คือที่ที่ปาฏิหาริย์เกิดขึ้น ปฏิกิริยาเคมีบางอย่างในกระบวนการสามารถดูดซับความร้อนจากสิ่งแวดล้อมได้

ข้อมูลอ้างอิง: ปฏิกิริยาดูดความร้อนคือปฏิกิริยาเคมีที่มาพร้อมกับการดูดซับความร้อน สำหรับปฏิกิริยาดูดความร้อน การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีและพลังงานภายในมีค่าเป็นบวก (Δชม >0, Δ ยู >0) ดังนั้น ผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาจึงมีพลังงานมากกว่าส่วนประกอบดั้งเดิม

ตัวอย่างของปฏิกิริยาดังกล่าวคือการเกิดออกซิเดชันของไฮโดรเจน ซึ่งใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงส่วนใหญ่ ดังนั้นตามทฤษฎีแล้วประสิทธิภาพอาจมากกว่า 100% แต่ปัจจุบันเซลล์เชื้อเพลิงร้อนขึ้นระหว่างการทำงานและไม่สามารถดูดซับความร้อนจากสิ่งแวดล้อมได้

อ้างอิง: ข้อ จำกัด นี้กำหนดโดยกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ กระบวนการถ่ายเทความร้อนจากตัว "เย็น" ไปเป็น "ร้อน" ไม่สามารถทำได้

นอกจากนี้ยังมีการสูญเสียที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการที่ไม่สมดุล เช่น การสูญเสียโอห์มมิกอันเนื่องมาจากค่าการนำไฟฟ้าจำเพาะของอิเล็กโทรไลต์และอิเล็กโทรด การกระตุ้นและโพลาไรซ์ของความเข้มข้น การสูญเสียจากการแพร่ เป็นผลให้ส่วนหนึ่งของพลังงานที่สร้างขึ้นในเซลล์เชื้อเพลิงถูกแปลงเป็นความร้อน ดังนั้นเซลล์เชื้อเพลิงจึงไม่ใช่เครื่องจักรที่เคลื่อนที่ตลอดเวลาและมีประสิทธิภาพน้อยกว่า 100% แต่ประสิทธิภาพนั้นเหนือกว่าเครื่องจักรอื่นๆ วันนี้ ประสิทธิภาพเซลล์เชื้อเพลิงถึง 80%.

อ้างอิง:ในวัยสี่สิบ วิศวกรชาวอังกฤษ ที. เบคอน ออกแบบและสร้างแบตเตอรี่เซลล์เชื้อเพลิง พลังทั้งหมดประสิทธิภาพ 6 กิโลวัตต์และ 80% ใช้ไฮโดรเจนและออกซิเจนบริสุทธิ์ แต่อัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักของแบตเตอรี่มีขนาดเล็กเกินไป - เซลล์ดังกล่าวไม่เหมาะสำหรับ การใช้งานจริงและแพงเกินไป (ที่มา: http://www.powerinfo.ru/)

ปัญหาเซลล์เชื้อเพลิง

เซลล์เชื้อเพลิงเกือบทั้งหมดใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง ดังนั้นคำถามเชิงตรรกะคือ "จะหาได้ที่ไหน"

ดูเหมือนว่าเซลล์เชื้อเพลิงถูกค้นพบอันเป็นผลมาจากอิเล็กโทรไลซิส คุณจึงสามารถใช้ไฮโดรเจนที่ปล่อยออกมาจากอิเล็กโทรไลซิสได้ แต่ลองมาดูกระบวนการนี้ให้ละเอียดยิ่งขึ้น

ตามกฎของฟาราเดย์: ปริมาณของสารที่ถูกออกซิไดซ์ที่ขั้วบวกหรือลดลงที่ขั้วลบเป็นสัดส่วนกับปริมาณไฟฟ้าที่ผ่านอิเล็กโทรไลต์ ดังนั้นเพื่อให้ได้ไฮโดรเจนมากขึ้น คุณต้องใช้ ไฟฟ้ามากขึ้น. วิธีการที่มีอยู่ของอิเล็กโทรไลซิสน้ำทำงานอย่างมีประสิทธิภาพน้อยกว่าความสามัคคี จากนั้นเราใช้ไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นในเซลล์เชื้อเพลิงซึ่งประสิทธิภาพยังน้อยกว่าความสามัคคี ดังนั้นเราจะใช้พลังงานมากกว่าที่เราจะผลิตได้

แน่นอน คุณสามารถใช้ไฮโดรเจนที่ได้จาก ก๊าซธรรมชาติ. วิธีการผลิตไฮโดรเจนนี้ยังคงถูกและเป็นที่นิยมมากที่สุด ปัจจุบันประมาณ 50% ของไฮโดรเจนที่ผลิตได้ทั่วโลกมาจากก๊าซธรรมชาติ แต่มีปัญหากับการจัดเก็บและขนส่งไฮโดรเจน ไฮโดรเจนมีความหนาแน่นต่ำ ( ไฮโดรเจน 1 ลิตรมีน้ำหนัก 0.0846 กรัม) ดังนั้นเพื่อการขนส่งในระยะทางไกล จึงต้องบีบอัด และนี่คือค่าใช้จ่ายด้านพลังงานและเงินสดเพิ่มเติม อย่าลืมเรื่องความปลอดภัยด้วย

อย่างไรก็ตาม ยังมีวิธีแก้ปัญหาอยู่ที่นี่ - เชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนเหลวสามารถใช้เป็นแหล่งไฮโดรเจนได้ ตัวอย่างเช่น เอทิลหรือเมทิลแอลกอฮอล์ จริงอยู่จำเป็นต้องมีอุปกรณ์เพิ่มเติมพิเศษที่นี่ - ตัวแปลงเชื้อเพลิงที่อุณหภูมิสูง (สำหรับเมทานอลจะอยู่ที่ประมาณ 240 ° C) เพื่อแปลงแอลกอฮอล์เป็นส่วนผสมของก๊าซ H 2 และ CO 2 แต่ในกรณีนี้ การคิดถึงการพกพานั้นยากกว่าอยู่แล้ว - อุปกรณ์ดังกล่าวเหมาะที่จะใช้อยู่กับที่หรือ เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับรถยนต์แต่สำหรับอุปกรณ์พกพาขนาดกะทัดรัด คุณต้องการสิ่งที่ไม่เทอะทะ

ตัวเร่ง

เพื่อเพิ่มปฏิกิริยาในเซลล์เชื้อเพลิง พื้นผิวขั้วบวกมักจะเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ แพลตตินั่มถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ดังนั้นต้นทุนของเซลล์เชื้อเพลิงจึงสูง ประการที่สอง แพลตตินัมเป็นโลหะที่ค่อนข้างหายาก ตามที่ผู้เชี่ยวชาญเมื่อ การผลิตภาคอุตสาหกรรมเซลล์เชื้อเพลิงสำรองที่พิสูจน์แล้วของแพลตตินัมจะหมดใน 15-20 ปี แต่นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกกำลังพยายามแทนที่แพลตตินัมด้วยวัสดุอื่นๆ อย่างไรก็ตาม บางคนได้รับผลลัพธ์ที่ดี ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์ชาวจีนจึงแทนที่แพลตตินัมด้วยแคลเซียมออกไซด์ (ที่มา: www.cheburek.net)

การใช้เซลล์เชื้อเพลิง

เป็นครั้งแรกที่มีการทดสอบเซลล์เชื้อเพลิงในเทคโนโลยียานยนต์ในปี 2502 รถไถ Alice-Chambers ใช้แบตเตอรี่ 1008 ก้อนในการทำงาน เชื้อเพลิงเป็นส่วนผสมของก๊าซ ส่วนใหญ่เป็นโพรเพนและออกซิเจน

ที่มา: http://www.planetseed.com/

ตั้งแต่ช่วงกลางทศวรรษที่ 60 ที่จุดสูงสุดของ "การแข่งขันในอวกาศ" ผู้สร้างยานอวกาศเริ่มให้ความสนใจในเซลล์เชื้อเพลิง ผลงานของนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรหลายพันคนทำให้สามารถไปถึงระดับใหม่ได้ และในปี 2508 เซลล์เชื้อเพลิงได้รับการทดสอบในสหรัฐอเมริกาบนยานอวกาศ Gemini 5 และต่อมาในยานอวกาศ Apollo สำหรับเที่ยวบินไปยังดวงจันทร์และภายใต้โครงการ Shuttle ในสหภาพโซเวียต เซลล์เชื้อเพลิงได้รับการพัฒนาที่ NPO Kvant สำหรับใช้ในอวกาศเช่นกัน (ที่มา: http://www.powerinfo.ru/)

เนื่องจากผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการเผาไหม้ไฮโดรเจนในเซลล์เชื้อเพลิงคือน้ำ จึงถือว่าสะอาดที่สุดในแง่ของผลกระทบต่อ สิ่งแวดล้อม. ดังนั้นเซลล์เชื้อเพลิงจึงเริ่มได้รับความนิยมโดยมีความสนใจในระบบนิเวศโดยทั่วไป

ปัจจุบันผู้ผลิตรถยนต์ เช่น Honda, Ford, Nissan และ Mercedes-Benz ได้สร้างรถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน

Mercedes-Benz - Ener-G-Force ขับเคลื่อนด้วยไฮโดรเจน

เมื่อใช้รถยนต์กับไฮโดรเจน ปัญหาเกี่ยวกับการจัดเก็บไฮโดรเจนจะได้รับการแก้ไข การสร้างสถานีเติมไฮโดรเจนจะทำให้สามารถเติมเชื้อเพลิงได้ทุกที่ ยิ่งกว่านั้นการเติมไฮโดรเจนในรถยนต์นั้นเร็วกว่าการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าที่ปั๊มน้ำมัน แต่เมื่อดำเนินโครงการดังกล่าว พวกเขาประสบปัญหาเช่นเดียวกับรถยนต์ไฟฟ้า ผู้คนพร้อมที่จะ "โอน" ไปที่รถยนต์ไฮโดรเจนหากมีโครงสร้างพื้นฐานสำหรับพวกเขา และการก่อสร้างสถานีบริการน้ำมันจะเริ่มขึ้นหากมีผู้บริโภคเพียงพอ ดังนั้นเราจึงมาถึงภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกของไข่และไก่

เซลล์เชื้อเพลิงใช้กันอย่างแพร่หลายในโทรศัพท์มือถือและแล็ปท็อป ไปเป็นวันที่โทรศัพท์ถูกชาร์จสัปดาห์ละครั้ง ตอนนี้โทรศัพท์กำลังชาร์จเกือบทุกวัน และแล็ปท็อปทำงานโดยไม่มีเครือข่ายเป็นเวลา 3-4 ชั่วโมง ดังนั้นผู้ผลิตเทคโนโลยีมือถือจึงตัดสินใจสังเคราะห์เซลล์เชื้อเพลิงกับโทรศัพท์และแล็ปท็อปเพื่อชาร์จและทำงาน ตัวอย่างเช่น โตชิบาในปี พ.ศ. 2546 สาธิตการสร้างต้นแบบเซลล์เชื้อเพลิงเมทานอลสำเร็จรูป ให้พลังงานประมาณ 100mW เมทานอลเข้มข้น (99.5%) 2 ก้อนเติม 1 ครั้งก็เพียงพอสำหรับการทำงานของเครื่องเล่น MP3 20 ชั่วโมง อีกครั้ง "โตชิบา" เดียวกันแสดงให้เห็นองค์ประกอบแหล่งจ่ายไฟแล็ปท็อป 275x75x40 มม. ซึ่งช่วยให้คอมพิวเตอร์ทำงานเป็นเวลา 5 ชั่วโมงจากการชาร์จหนึ่งครั้ง

แต่ผู้ผลิตบางรายก้าวไปไกลกว่านั้น PowerTrekk ได้เปิดตัวเครื่องชาร์จในชื่อเดียวกัน PowerTrekk - ที่ชาร์จเครื่องแรก อุปกรณ์น้ำในโลก. มันใช้งานง่ายมาก PowerTrekk ต้องการน้ำเพื่อเติมพลังงานได้ทันทีผ่านสาย USB เซลล์เชื้อเพลิงนี้ประกอบด้วยผงซิลิกอนและโซเดียมซิลิไซด์ (NaSi) เมื่อผสมกับน้ำ จะทำให้เกิดไฮโดรเจน ไฮโดรเจนผสมกับอากาศในเซลล์เชื้อเพลิง และเปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นไฟฟ้าผ่านการแลกเปลี่ยนโปรตอนเมมเบรน โดยไม่ต้องใช้พัดลมหรือปั๊ม คุณสามารถซื้อเครื่องชาร์จแบบพกพาได้ในราคา 149 € (

Quest Ancient Arsenal - หนึ่งในเกมที่น่าสนใจและมีประโยชน์มากที่สุด เควสข้างเคียงใน Horizon Zero Dawn คุณจะได้รับชุดเกราะผู้ประกอบโล่เพื่อเป็นรางวัล ในความเห็นของเรา นี่คือเกราะที่ดีที่สุดในเกม เธอปกป้อง Aloy ด้วยสนามพลังที่ดูดซับความเสียหายทั้งหมดที่เข้ามาจนกว่าประจุจะหมด คุณจะได้รับภารกิจนี้เมื่อคุณพบเซลล์เชื้อเพลิงแรกหรือบังเกอร์เกราะโบราณ ต้องบอกว่าการได้มานั้นง่ายกว่าการทำมาก

จะหาเซลล์เชื้อเพลิงทั้งหมดใน Horizon Zero Dawn ได้ที่ไหน?

มีองค์ประกอบเชื้อเพลิงทั้งหมด 5 อย่างในเกมที่คุณจะได้พบระหว่างภารกิจเนื้อเรื่อง บางส่วนของพวกเขาง่ายต่อการพลาด แต่ไม่ต้องกังวลกับมัน คุณสามารถกลับมาหาพวกเขาในภายหลังได้เสมอ ถ้าตายก็ต้องไปเซลล์เชื้อเพลิงอีกครั้ง ไม่บันทึกในสินค้าคงคลังของคุณทันที คุณต้องไปที่จุดตรวจ เก็บไว้ในใจ องค์ประกอบทั้งหมดจะถูกทำเครื่องหมายด้วยไอคอนสีเขียวสดใส ดังนั้นจึงไม่น่าเป็นไปได้ที่คุณจะดูได้เมื่ออยู่ใกล้ ๆ สององค์ประกอบแรกใช้เพื่อเปิดประตู จำเป็นต้องใช้อีกสามคนเพื่อปลดล็อกอุปกรณ์เกราะ

เซลล์เชื้อเพลิงแรก

ตั้งอยู่ในที่ตั้งของ Great Mother และสามารถใช้ได้ระหว่างภารกิจ "Womb of the Mountain" เป็นสิ่งสำคัญมากที่ไม่ควรพลาดในระหว่างเควสนี้เพราะหลังจากออกจากพื้นที่ประตูที่เข้าถึงตำแหน่งนี้จะถูกปิดกั้นและจะเปิดในครั้งต่อไปเฉพาะช่วงท้ายเกมหลังจากเสร็จสิ้น "Heart of the Burrow" " ภารกิจ.

เซลล์เชื้อเพลิงนี้หาได้ง่ายถ้าคุณรู้ว่าต้องดูที่ไหน ดังนั้น สิ่งแรกที่ต้องทำคือไปที่เครื่องหมาย Aloy ที่แสดงในภาพหน้าจอด้านล่าง ตรงหน้าท่านจะเป็นประตูพร้อมสวิตซ์ เราเปิดมันและไปข้างหน้า ประตูถัดไปยังเปิดใจและพบว่าตัวเองอยู่ในห้องขนาดใหญ่ ที่นี่เราต้องเลี้ยวขวาและวิ่งเข้าไปในประตูที่มีแม่กุญแจซึ่งเราไม่สามารถเปิดได้

อย่างไรก็ตาม หากคุณมองไปรอบๆ คุณจะสังเกตเห็นช่องขนาดใหญ่ทางด้านซ้ายที่มีเทียนอยู่ภายใน ปีนเข้าไปในนั้นแล้วเคลื่อนไปข้างหน้าตามเหมืองจนกว่าคุณจะวิ่งเข้าไปในเซลล์เชื้อเพลิง

เซลล์เชื้อเพลิงที่สอง

องค์ประกอบนี้สามารถพบได้ในซากปรักหักพังที่ Aloy ปีนขึ้นไปเมื่อตอนเป็นเด็ก ใน วัยเด็กคุณจะไม่สามารถรับมันได้ ดังนั้นคุณจะต้องกลับมาในภายหลัง ไปที่เครื่องหมายสีเขียวแล้วมองไปรอบๆ ทางเข้าซากปรักหักพังเป็นรูในดิน ปีนลงมาอย่างระมัดระวัง

ปล่อยให้ผ่านซากปรักหักพังนั้นง่ายพอ ดังนั้นไม่น่าเป็นไปได้ที่คุณจะหลงทาง ที่จริงแล้ว คุณต้องไปที่เครื่องหมายที่แสดงในภาพหน้าจอด้านล่าง ที่นั่นคุณจะเห็นห้องด้านหน้าของคุณ ทางเข้าซึ่งถูกบล็อกด้วยหินแหลม ทำลายมันด้วยหอกของคุณแล้วคุณจะพบองค์ประกอบเชื้อเพลิงที่สอง

เซลล์เชื้อเพลิงที่สาม

หากต้องการค้นหาเซลล์เชื้อเพลิงถัดไปใน Horizon Zero Dawn คุณจะต้องเล่นผ่านเรื่องราว เราต้องการภารกิจ Master's Limit อย่าลืมกลับมาที่คู่มือนี้เมื่อคุณเข้าถึงคู่มือนี้ ในระหว่างภารกิจนี้ คุณจะต้องปีนป่าย ตึกสูง. เมื่อถึงจุดหนึ่ง เกมจะบอกคุณบางอย่างเช่น: "ค้นหาสำนักงานของ Faro เพื่อรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Dr. Sobek"

ในเวลานี้คุณต้องหันหลังกลับและพบกำแพงด้านหลังซึ่งคุณสามารถปีนขึ้นไปได้ ไปให้สุดทางแล้วเซลล์เชื้อเพลิงจะรอคุณอยู่ที่ชั้นล่างสุดของหอคอย (ชั้น 12)

เซลล์เชื้อเพลิงที่สี่

องค์ประกอบนี้สามารถพบได้ในระหว่างภารกิจ "สมบัติแห่งความตาย" ในสุสานใต้ดิน

ขั้นแรก ไปที่เครื่องหมายในระดับที่สาม ดังแสดงในภาพหน้าจอด้านล่าง จะมีประตูล็อคอยู่ข้างหน้าคุณ คุณต้องไปทางซ้ายแล้วกระโดดลงไปเพื่อปลดล็อก ที่นั่นคุณจะได้พบกับปริศนาตัวต่อบิดเกลียวสามตัว ใกล้กันจะมีตู้เสื้อผ้าซ่อนวิธีแก้ปัญหาอยู่ เพียงแค่สแกนมัน จิ๊กซอว์สองตัวอยู่ใต้ประตูหนึ่งระดับ อีกอันหนึ่งอยู่ระดับเดียวกัน เมื่อคุณแก้ปัญหาทั้งสาม ประตูด้านบนจะเปิดขึ้นและคุณจะได้รับเซลล์เชื้อเพลิงของคุณ

เซลล์เชื้อเพลิงที่ห้า

เซลล์เชื้อเพลิงสุดท้ายใน Horizon Zero Dawn สามารถพบได้ระหว่างภารกิจ Fallen Mountain ใน GAIA Prime

ไปถึงตำแหน่งในระดับที่สามที่ทำเครื่องหมายไว้ในภาพหน้าจอด้านล่าง จะมีที่ด้านหน้าคุณซึ่งคุณต้องลงเชือก ให้เลี้ยวซ้ายและเดินไปตามด้านข้างของภูเขาอย่างระมัดระวัง ที่นั่นคุณจะเห็นทางเข้าถ้ำ ในตอนท้ายองค์ประกอบสุดท้ายจะรอคุณอยู่

นิเวศวิทยาแห่งความรู้ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี: พลังงานไฮโดรเจนเป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมที่มีประสิทธิภาพสูงที่สุดและเซลล์เชื้อเพลิงช่วยให้ยังคงอยู่ในระดับแนวหน้าของเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมใหม่

เซลล์เชื้อเพลิงเป็นอุปกรณ์ที่สร้างกระแสตรงและความร้อนจากเชื้อเพลิงที่อุดมด้วยไฮโดรเจนอย่างมีประสิทธิภาพผ่านปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี

เซลล์เชื้อเพลิงคล้ายกับแบตเตอรี่ที่สร้างกระแสตรงผ่านปฏิกิริยาเคมี เช่นเดียวกับแบตเตอรี่ เซลล์เชื้อเพลิงประกอบด้วยแอโนด แคโทด และอิเล็กโทรไลต์ อย่างไรก็ตาม เซลล์เชื้อเพลิงไม่สามารถเก็บพลังงานไฟฟ้า ไม่ปล่อยประจุ และไม่ต้องการไฟฟ้าในการชาร์จ ซึ่งต่างจากแบตเตอรี่ เซลล์เชื้อเพลิงสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่องตราบเท่าที่มีเชื้อเพลิงและอากาศเพียงพอ คำศัพท์ที่ถูกต้องในการอธิบายเซลล์เชื้อเพลิงที่ใช้งานได้คือระบบเซลล์ เนื่องจากต้องใช้ระบบช่วยบางอย่างเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง

ไม่เหมือนกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอื่นๆ เช่น มอเตอร์ สันดาปภายในหรือกังหันที่ใช้ก๊าซ ถ่านหิน น้ำมันเชื้อเพลิง ฯลฯ เซลล์เชื้อเพลิงไม่เผาผลาญเชื้อเพลิง ซึ่งหมายความว่าไม่มีโรเตอร์ที่มีเสียงดัง ความดันสูง,เสียงท่อไอเสียดัง,แรงสั่นสะเทือน. เซลล์เชื้อเพลิงสร้างกระแสไฟฟ้าผ่านปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าแบบเงียบ คุณสมบัติอีกอย่างของเซลล์เชื้อเพลิงคือ พวกมันแปลงพลังงานเคมีของเชื้อเพลิงโดยตรงเป็นไฟฟ้า ความร้อน และน้ำ

เซลล์เชื้อเพลิงมีประสิทธิภาพสูงและไม่ผลิต จำนวนมากก๊าซเรือนกระจก เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน และไนตรัสออกไซด์ ผลิตภัณฑ์เดียวที่ปล่อยออกมาระหว่างการทำงานของเซลล์เชื้อเพลิงคือน้ำในรูปของไอน้ำและ จำนวนเล็กน้อยของ คาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งจะไม่ปล่อยออกมาเลยหากใช้ไฮโดรเจนบริสุทธิ์เป็นเชื้อเพลิง เซลล์เชื้อเพลิงถูกประกอบเป็นส่วนประกอบแล้วจึงแยกเป็นโมดูลการทำงานแต่ละส่วน

หลักการทำงานของเซลล์เชื้อเพลิง

เซลล์เชื้อเพลิงผลิตไฟฟ้าและความร้อนจากปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง โดยใช้อิเล็กโทรไลต์ แคโทด และแอโนด

แอโนดและแคโทดแยกจากกันโดยอิเล็กโทรไลต์ที่นำโปรตอน หลังจากที่ไฮโดรเจนเข้าสู่ขั้วบวกและออกซิเจนเข้าสู่ขั้วลบ ปฏิกิริยาเคมีจะเริ่มต้นขึ้น ซึ่งเป็นผลมาจากกระแสไฟฟ้า ความร้อนและน้ำ ในตัวเร่งปฏิกิริยาแอโนด โมเลกุลไฮโดรเจนจะแยกตัวออกจากกันและสูญเสียอิเล็กตรอนไป ไฮโดรเจนไอออน (โปรตอน) ถูกส่งผ่านอิเล็กโทรไลต์ไปยังแคโทด ในขณะที่อิเล็กตรอนถูกส่งผ่านอิเล็กโทรไลต์และผ่านวงจรไฟฟ้าภายนอก ทำให้เกิดกระแสตรงที่สามารถใช้จ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ได้ ในตัวเร่งปฏิกิริยาแคโทด โมเลกุลออกซิเจนจะรวมตัวกับอิเล็กตรอน (ซึ่งมาจากการสื่อสารภายนอก) และโปรตอนที่เข้ามา และก่อตัวเป็นน้ำ ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาเพียงอย่างเดียว (ในรูปของไอและ/หรือของเหลว)

ด้านล่างนี้คือปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้อง:

ปฏิกิริยาแอโนด: 2H2 => 4H+ + 4e-
ปฏิกิริยาที่แคโทด: O2 + 4H+ + 4e- => 2H2O
ปฏิกิริยาองค์ประกอบทั่วไป: 2H2 + O2 => 2H2O

ประเภทเซลล์เชื้อเพลิง

เช่นเดียวกับเครื่องยนต์สันดาปภายในประเภทต่างๆ มี ประเภทต่างๆเซลล์เชื้อเพลิง - การเลือกประเภทเซลล์เชื้อเพลิงที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับการใช้งานเซลล์เชื้อเพลิงแบ่งออกเป็นอุณหภูมิสูงและอุณหภูมิต่ำ เซลล์เชื้อเพลิงอุณหภูมิต่ำต้องการไฮโดรเจนบริสุทธิ์เป็นเชื้อเพลิง

ซึ่งมักจะหมายความว่าจำเป็นต้องแปรรูปเชื้อเพลิงเพื่อเปลี่ยนเชื้อเพลิงหลัก (เช่น ก๊าซธรรมชาติ) เป็นไฮโดรเจนบริสุทธิ์ กระบวนการนี้ใช้พลังงานเพิ่มเติมและต้องการ อุปกรณ์พิเศษ. เซลล์เชื้อเพลิงที่มีอุณหภูมิสูงไม่ต้องการขั้นตอนเพิ่มเติมเนื่องจากสามารถ "แปลงภายใน" เชื้อเพลิงได้เมื่อ อุณหภูมิที่สูงขึ้นซึ่งหมายความว่าไม่จำเป็นต้องลงทุนในโครงสร้างพื้นฐานด้านไฮโดรเจน

องค์ประกอบเชื้อเพลิงบนคาร์บอเนตหลอมเหลว (MCFC)

เซลล์เชื้อเพลิงอิเล็กโทรไลต์คาร์บอเนตหลอมเหลวเป็นเซลล์เชื้อเพลิงที่มีอุณหภูมิสูง อุณหภูมิในการทำงานที่สูงทำให้สามารถใช้ก๊าซธรรมชาติได้โดยตรงโดยไม่ต้องใช้ตัวประมวลผลเชื้อเพลิง และก๊าซเชื้อเพลิงที่มีค่าความร้อนต่ำจากเชื้อเพลิงในกระบวนการและแหล่งอื่นๆ กระบวนการนี้ได้รับการพัฒนาในช่วงกลางทศวรรษ 1960 นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา เทคโนโลยีการผลิต ประสิทธิภาพ และความน่าเชื่อถือได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น

การทำงานของ RCFC แตกต่างจากเซลล์เชื้อเพลิงอื่นๆ เซลล์เหล่านี้ใช้อิเล็กโทรไลต์จากส่วนผสมของเกลือคาร์บอเนตหลอมเหลว ปัจจุบันมีการใช้สารผสมสองประเภท: ลิเธียมคาร์บอเนตและโพแทสเซียมคาร์บอเนตหรือลิเธียมคาร์บอเนตและโซเดียมคาร์บอเนต ในการละลายเกลือคาร์บอเนตและทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของไอออนในอิเล็กโทรไลต์ในระดับสูง การทำงานของเซลล์เชื้อเพลิงที่มีอิเล็กโทรไลต์คาร์บอเนตหลอมเหลวจะเกิดขึ้นที่ อุณหภูมิสูง(650 องศาเซลเซียส). ประสิทธิภาพแตกต่างกันไประหว่าง 60-80%

เมื่อถูกความร้อนที่อุณหภูมิ 650 องศาเซลเซียส เกลือจะกลายเป็นตัวนำสำหรับคาร์บอเนตไอออน (CO32-) ไอออนเหล่านี้ส่งผ่านจากแคโทดไปยังแอโนด โดยที่ไอออนเหล่านี้จะรวมกับไฮโดรเจนเพื่อสร้างน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และอิเล็กตรอนอิสระ อิเล็กตรอนเหล่านี้จะถูกส่งผ่านวงจรไฟฟ้าภายนอกกลับไปยังแคโทด ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าและความร้อนเป็นผลพลอยได้

ปฏิกิริยาแอโนด: CO32- + H2 => H2O + CO2 + 2e-
ปฏิกิริยาที่แคโทด: CO2 + 1/2O2 + 2e- => CO32-
ปฏิกิริยาของธาตุทั่วไป: H2(g) + 1/2O2(g) + CO2(แคโทด) => H2O(g) + CO2(แอโนด)

อุณหภูมิการทำงานที่สูงของเซลล์เชื้อเพลิงอิเล็กโทรไลต์คาร์บอเนตหลอมเหลวมีข้อดีบางประการ ที่อุณหภูมิสูง ก๊าซธรรมชาติจะได้รับการปฏิรูปภายใน ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้โปรเซสเซอร์เชื้อเพลิง นอกจากนี้ ข้อดียังรวมถึงความสามารถในการใช้วัสดุมาตรฐานในการก่อสร้าง เช่น แผ่นเหล็กสแตนเลสและตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลบนอิเล็กโทรด ความร้อนเหลือทิ้งสามารถใช้สร้างไอน้ำแรงดันสูงสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์ได้หลากหลาย

อุณหภูมิปฏิกิริยาสูงในอิเล็กโทรไลต์ก็มีข้อดีเช่นกัน การใช้อุณหภูมิสูงต้องใช้เวลาพอสมควรในการเข้าถึงสภาวะการทำงานที่เหมาะสม และระบบจะตอบสนองช้ากว่าต่อการเปลี่ยนแปลงของการใช้พลังงาน คุณลักษณะเหล่านี้ช่วยให้สามารถใช้ระบบเซลล์เชื้อเพลิงที่มีอิเล็กโทรไลต์คาร์บอเนตหลอมเหลวในสภาวะพลังงานคงที่ อุณหภูมิสูงป้องกันความเสียหายของเซลล์เชื้อเพลิงจากคาร์บอนมอนอกไซด์ "พิษ" ฯลฯ

เซลล์เชื้อเพลิงคาร์บอเนตหลอมเหลวเหมาะสำหรับการติดตั้งแบบอยู่กับที่ขนาดใหญ่ โรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่มีกำลังไฟฟ้าออก 2.8 เมกะวัตต์ ผลิตขึ้นเพื่ออุตสาหกรรม กำลังพัฒนาโรงงานที่มีกำลังขับสูงถึง 100 เมกะวัตต์

เซลล์เชื้อเพลิงที่ใช้กรดฟอสฟอริก (PFC)

เซลล์เชื้อเพลิงที่มีกรดฟอสฟอริก (ออร์โธฟอสฟอริก) เป็นเซลล์เชื้อเพลิงชนิดแรกที่นำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ กระบวนการนี้พัฒนาขึ้นในช่วงกลางทศวรรษ 1960 และได้รับการทดสอบมาตั้งแต่ปี 1970 ตั้งแต่นั้นมา ความเสถียร ประสิทธิภาพ และราคาก็เพิ่มขึ้น

เซลล์เชื้อเพลิงที่มีกรดฟอสฟอริก (orthophosphoric) ใช้อิเล็กโทรไลต์ที่มีกรดออร์โธฟอสฟอริก (H3PO4) ที่มีความเข้มข้นสูงถึง 100% ค่าการนำไฟฟ้าไอออนิกของกรดฟอสฟอริกต่ำที่ อุณหภูมิต่ำด้วยเหตุนี้ เซลล์เชื้อเพลิงเหล่านี้จึงถูกใช้ที่อุณหภูมิสูงถึง 150–220 องศาเซลเซียส

ตัวพาประจุในเซลล์เชื้อเพลิงประเภทนี้คือไฮโดรเจน (H+, โปรตอน) กระบวนการที่คล้ายคลึงกันเกิดขึ้นในเซลล์เชื้อเพลิงเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน (MEFCs) ซึ่งไฮโดรเจนที่จ่ายให้กับแอโนดจะถูกแยกออกเป็นโปรตอนและอิเล็กตรอน โปรตอนผ่านอิเล็กโทรไลต์และรวมกับออกซิเจนจากอากาศที่แคโทดเพื่อสร้างน้ำ อิเล็กตรอนถูกขับไปตามวงจรไฟฟ้าภายนอกและเกิดกระแสไฟฟ้าขึ้น ด้านล่างนี้คือปฏิกิริยาที่สร้างกระแสไฟฟ้าและความร้อน

ปฏิกิริยาแอโนด: 2H2 => 4H+ + 4e-
ปฏิกิริยาที่แคโทด: O2(g) + 4H+ + 4e- => 2H2O
ปฏิกิริยาองค์ประกอบทั่วไป: 2H2 + O2 => 2H2O

ประสิทธิภาพของเซลล์เชื้อเพลิงที่ใช้กรดฟอสฟอริก (ออร์โธฟอสฟอริก) อยู่ที่ 40% เมื่อสร้างพลังงานไฟฟ้า ในการผลิตความร้อนและไฟฟ้ารวมกัน ประสิทธิภาพโดยรวมอยู่ที่ประมาณ 85% นอกจากนี้ เมื่อพิจารณาจากอุณหภูมิในการทำงาน ความร้อนเหลือทิ้งสามารถนำมาใช้เพื่อให้ความร้อนกับน้ำและสร้างไอน้ำที่ความดันบรรยากาศได้

ประสิทธิภาพสูงของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนบนเซลล์เชื้อเพลิงที่มีกรดฟอสฟอริก (ออร์โธฟอสฟอริก) ในการผลิตความร้อนและไฟฟ้ารวมกันเป็นข้อดีอย่างหนึ่งของเซลล์เชื้อเพลิงประเภทนี้ พืชใช้คาร์บอนมอนอกไซด์ที่ความเข้มข้นประมาณ 1.5% ซึ่งช่วยขยายทางเลือกของเชื้อเพลิงได้อย่างมาก นอกจากนี้ CO2 ไม่ส่งผลกระทบต่ออิเล็กโทรไลต์และการทำงานของเซลล์เชื้อเพลิง เซลล์ชนิดนี้ทำงานกับเชื้อเพลิงธรรมชาติที่ปฏิรูป การออกแบบที่เรียบง่ายความผันผวนของอิเล็กโทรไลต์ต่ำและความเสถียรที่เพิ่มขึ้นก็เป็นข้อดีของเซลล์เชื้อเพลิงประเภทนี้เช่นกัน

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่มีกำลังไฟฟ้าสูงสุด 400 กิโลวัตต์ผลิตขึ้นในเชิงอุตสาหกรรม การติดตั้ง 11 MW ผ่านการทดสอบที่เกี่ยวข้อง กำลังพัฒนาโรงงานที่มีกำลังขับสูงถึง 100 เมกะวัตต์

เซลล์เชื้อเพลิงที่มีเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน (PME)

เซลล์เชื้อเพลิงที่มีเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอนถือเป็นเซลล์สูงสุด ประเภทที่ดีที่สุดเซลล์เชื้อเพลิงเพื่อสร้างพลังงานให้กับรถยนต์ที่ใช้แทนน้ำมันเบนซินและ เครื่องยนต์ดีเซลสันดาปภายใน. เซลล์เชื้อเพลิงเหล่านี้ถูกใช้ครั้งแรกโดย NASA สำหรับโปรแกรมราศีเมถุน ปัจจุบันมีการพัฒนาและสาธิตการติดตั้งบน MOPFC ที่มีกำลังตั้งแต่ 1 W ถึง 2 kW

เชื้อเพลิงแข็งถูกใช้เป็นอิเล็กโทรไลต์ในเซลล์เชื้อเพลิงเหล่านี้ เมมเบรนโพลีเมอร์(ฟิล์มพลาสติกบาง) เมื่อชุบด้วยน้ำ โพลีเมอร์นี้จะผ่านโปรตอน แต่ไม่นำอิเล็กตรอน

เชื้อเพลิงคือไฮโดรเจน และตัวพาประจุคือไฮโดรเจนไอออน (โปรตอน) ที่ขั้วบวก โมเลกุลไฮโดรเจนจะถูกแยกออกเป็นไฮโดรเจนไอออน (โปรตอน) และอิเล็กตรอน ไอออนของไฮโดรเจนผ่านอิเล็กโทรไลต์ไปยังแคโทด ในขณะที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่รอบวงกลมด้านนอกและผลิตพลังงานไฟฟ้า ออกซิเจนซึ่งถูกดึงออกจากอากาศจะถูกส่งไปยังแคโทดและรวมตัวกับอิเล็กตรอนและไฮโดรเจนไอออนเพื่อสร้างน้ำ ปฏิกิริยาต่อไปนี้เกิดขึ้นที่อิเล็กโทรด:

ปฏิกิริยาแอโนด: 2H2 + 4OH- => 4H2O + 4e-
ปฏิกิริยาที่แคโทด: O2 + 2H2O + 4e- => 4OH-
ปฏิกิริยาองค์ประกอบทั่วไป: 2H2 + O2 => 2H2O

เมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์เชื้อเพลิงชนิดอื่น เซลล์เชื้อเพลิงเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอนจะให้พลังงานมากกว่าสำหรับปริมาตรหรือน้ำหนักของเซลล์เชื้อเพลิงที่กำหนด คุณลักษณะนี้ช่วยให้มีขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบา นอกจากนี้ อุณหภูมิในการทำงานจะน้อยกว่า 100°C ซึ่งช่วยให้คุณเริ่มการทำงานได้อย่างรวดเร็ว คุณลักษณะเหล่านี้ ตลอดจนความสามารถในการเปลี่ยนพลังงานได้อย่างรวดเร็ว เป็นเพียงคุณลักษณะบางอย่างที่ทำให้เซลล์เชื้อเพลิงเหล่านี้เป็นตัวเลือกหลักสำหรับใช้ในรถยนต์

ข้อดีอีกประการหนึ่งคืออิเล็กโทรไลต์เป็นของแข็งมากกว่าสารเหลว การเก็บก๊าซไว้ที่แคโทดและแอโนดจะง่ายกว่าด้วยอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง ดังนั้นเซลล์เชื้อเพลิงดังกล่าวจึงมีราคาถูกกว่าในการผลิต เมื่อเทียบกับอิเล็กโทรไลต์อื่น ๆ เมื่อใช้อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งจะไม่มีปัญหาเช่นการวางแนว ปัญหาน้อยลงเนื่องจากลักษณะของการกัดกร่อนซึ่งนำไปสู่ความทนทานขององค์ประกอบและส่วนประกอบที่ยาวนานขึ้น

เซลล์เชื้อเพลิงโซลิดออกไซด์ (SOFC)

เซลล์เชื้อเพลิงโซลิดออกไซด์เป็นเซลล์เชื้อเพลิงที่มีอุณหภูมิการทำงานสูงสุด อุณหภูมิในการทำงานสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่ 600 °C ถึง 1,000 °C ซึ่งช่วยให้สามารถใช้เชื้อเพลิงประเภทต่างๆ ได้โดยไม่ต้องพิเศษ ก่อนการรักษา. เพื่อจัดการกับอุณหภูมิสูงเหล่านี้ อิเล็กโทรไลต์ที่ใช้คือออกไซด์ของโลหะแข็งที่เป็นเซรามิกบาง ๆ ซึ่งมักเป็นโลหะผสมของอิตเทรียมและเซอร์โคเนียมซึ่งเป็นตัวนำของไอออนออกซิเจน (O2-) เทคโนโลยีการใช้เซลล์เชื้อเพลิงโซลิดออกไซด์ได้รับการพัฒนามาตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 1950 และมีสองรูปแบบ: ระนาบและท่อ

อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งให้การเปลี่ยนก๊าซสุญญากาศจากอิเล็กโทรดหนึ่งไปยังอีกอิเล็กโทรด ในขณะที่อิเล็กโทรไลต์เหลวจะอยู่ในซับสเตรตที่มีรูพรุน ตัวพาประจุในเซลล์เชื้อเพลิงประเภทนี้คือออกซิเจนไอออน (О2-) ที่ขั้วลบ โมเลกุลของออกซิเจนจะถูกแยกออกจากอากาศเป็นไอออนออกซิเจนและอิเล็กตรอนสี่ตัว ไอออนของออกซิเจนผ่านอิเล็กโทรไลต์และรวมกับไฮโดรเจนเพื่อสร้างอิเล็กตรอนอิสระสี่ตัว อิเล็กตรอนถูกส่งผ่านวงจรไฟฟ้าภายนอก ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าและความร้อนเหลือทิ้ง

ปฏิกิริยาแอโนด: 2H2 + 2O2- => 2H2O + 4e-
ปฏิกิริยาที่แคโทด: O2 + 4e- => 2O2-
ปฏิกิริยาองค์ประกอบทั่วไป: 2H2 + O2 => 2H2O

ประสิทธิภาพของพลังงานไฟฟ้าที่สร้างขึ้นนั้นสูงที่สุดของเซลล์เชื้อเพลิงทั้งหมด - ประมาณ 60% นอกจากนี้ อุณหภูมิในการทำงานที่สูงยังทำให้เกิดความร้อนและพลังงานรวมกันเพื่อสร้างไอน้ำแรงดันสูง การรวมเซลล์เชื้อเพลิงที่มีอุณหภูมิสูงเข้ากับเทอร์ไบน์จะสร้างเซลล์เชื้อเพลิงไฮบริดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ถึง 70%

เซลล์เชื้อเพลิงโซลิดออกไซด์ทำงานที่อุณหภูมิสูงมาก (600 องศาเซลเซียส - 1,000 องศาเซลเซียส) ส่งผลให้ต้องใช้เวลานานถึงสภาวะการทำงานที่เหมาะสม และระบบจะตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของการใช้พลังงานได้ช้าลง ที่อุณหภูมิการทำงานที่สูงเช่นนี้ ไม่จำเป็นต้องใช้ตัวแปลงเพื่อนำไฮโดรเจนกลับคืนจากเชื้อเพลิง ทำให้โรงไฟฟ้าพลังความร้อนสามารถทำงานกับเชื้อเพลิงที่ค่อนข้างไม่บริสุทธิ์จากการแปรสภาพเป็นแก๊สจากถ่านหินหรือก๊าซเสีย และอื่นๆ ในทำนองเดียวกัน นอกจากนี้ เซลล์เชื้อเพลิงนี้ยังเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่มีกำลังสูง รวมถึงโรงงานอุตสาหกรรมและโรงไฟฟ้าส่วนกลางขนาดใหญ่ โมดูลที่ผลิตในเชิงอุตสาหกรรมที่มีกำลังไฟฟ้าออก 100 กิโลวัตต์

เซลล์เชื้อเพลิงที่มีปฏิกิริยาออกซิเดชันเมทานอลโดยตรง (DOMTE)

เทคโนโลยีการใช้เซลล์เชื้อเพลิงที่มีการออกซิเดชันโดยตรงของเมทานอลกำลังอยู่ในระหว่างการพัฒนาอย่างแข็งขัน ประสบความสำเร็จในด้านการจัดหาพลังงานให้กับโทรศัพท์มือถือ แล็ปท็อป ตลอดจนการสร้างแหล่งพลังงานแบบพกพา วัตถุประสงค์ในการใช้งานองค์ประกอบเหล่านี้ในอนาคต

โครงสร้างของเซลล์เชื้อเพลิงที่มีการออกซิเดชันโดยตรงของเมทานอลคล้ายกับเซลล์เชื้อเพลิงที่มีเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน (MOFEC) กล่าวคือ โพลีเมอร์ถูกใช้เป็นอิเล็กโทรไลต์ และใช้ไฮโดรเจนไอออน (โปรตอน) เป็นตัวพาประจุ อย่างไรก็ตาม เมทานอลเหลว (CH3OH) จะถูกออกซิไดซ์เมื่อมีน้ำที่แอโนด ปล่อย CO2 ไฮโดรเจนไอออน และอิเล็กตรอน ซึ่งถูกนำทางผ่านวงจรไฟฟ้าภายนอก และเกิดกระแสไฟฟ้าขึ้น ไฮโดรเจนไอออนผ่านอิเล็กโทรไลต์และทำปฏิกิริยากับออกซิเจนจากอากาศและอิเล็กตรอนจากวงจรภายนอกเพื่อสร้างน้ำที่ขั้วบวก

ปฏิกิริยาแอโนด: CH3OH + H2O => CO2 + 6H+ + 6e-
ปฏิกิริยาที่แคโทด: 3/2O2 + 6H+ + 6e- => 3H2O
ปฏิกิริยาของธาตุทั่วไป: CH3OH + 3/2O2 => CO2 + 2H2O

การพัฒนาเซลล์เชื้อเพลิงเหล่านี้เริ่มขึ้นในต้นปี 1990 หลังจากการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาที่ได้รับการปรับปรุงและนวัตกรรมล่าสุดอื่นๆ ความหนาแน่นและประสิทธิภาพของพลังงานเพิ่มขึ้นถึง 40%

องค์ประกอบเหล่านี้ได้รับการทดสอบในช่วงอุณหภูมิ 50-120°C ด้วยอุณหภูมิในการทำงานที่ต่ำและไม่จำเป็นต้องใช้ตัวแปลง เซลล์เชื้อเพลิงเมทานอลโดยตรงจึงเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการใช้งานตั้งแต่โทรศัพท์มือถือและสินค้าอุปโภคบริโภคอื่นๆ ไปจนถึงเครื่องยนต์ยานยนต์ ข้อดีของเซลล์เชื้อเพลิงประเภทนี้คือมีขนาดเล็ก เนื่องจากมีการใช้เชื้อเพลิงเหลว และไม่จำเป็นต้องใช้ตัวแปลง

เซลล์เชื้อเพลิงอัลคาไลน์ (AFC)

เซลล์เชื้อเพลิงอัลคาไลน์ (ALFCs) เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่มีการศึกษามากที่สุดและมีการใช้กันมาตั้งแต่กลางทศวรรษ 1960 โดย NASA ในโครงการ Apollo และ Space Shuttle บนเรือเหล่านี้ ยานอวกาศเซลล์เชื้อเพลิงผลิตกระแสไฟฟ้าและ น้ำดื่ม. เซลล์เชื้อเพลิงอัลคาไลน์เป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดที่ใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้า โดยมีประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าสูงถึง 70%

เซลล์เชื้อเพลิงอัลคาไลน์ใช้อิเล็กโทรไลต์ เช่น สารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ในน้ำ ซึ่งบรรจุอยู่ในเมทริกซ์ที่มีรูพรุนและมีความเสถียร ความเข้มข้นของโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับอุณหภูมิการทำงานของเซลล์เชื้อเพลิง ซึ่งอยู่ในช่วงตั้งแต่ 65 °C ถึง 220 °C ตัวพาประจุใน SFC คือไฮดรอกไซด์ไอออน (OH-) ที่เคลื่อนที่จากแคโทดไปยังแอโนด ซึ่งจะทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนเพื่อผลิตน้ำและอิเล็กตรอน น้ำที่ผลิตที่แอโนดจะเคลื่อนกลับไปที่แคโทด ทำให้เกิดไฮดรอกไซด์ไอออนที่นั่นอีกครั้ง จากผลของปฏิกิริยาต่อเนื่องที่เกิดขึ้นในเซลล์เชื้อเพลิง ไฟฟ้าจึงถูกผลิตขึ้นและเป็นผลพลอยได้ ความร้อน:

ปฏิกิริยาแอโนด: 2H2 + 4OH- => 4H2O + 4e-
ปฏิกิริยาที่แคโทด: O2 + 2H2O + 4e- => 4OH-
ปฏิกิริยาทั่วไปของระบบ: 2H2 + O2 => 2H2O

ข้อดีของ SFC คือเซลล์เชื้อเพลิงเหล่านี้มีราคาถูกที่สุดในการผลิต เนื่องจากตัวเร่งปฏิกิริยาที่จำเป็นสำหรับอิเล็กโทรดอาจเป็นสารใดก็ได้ที่มีราคาถูกกว่าที่ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงอื่นๆ นอกจากนี้ SCFCs ทำงานที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำและเป็นหนึ่งในเซลล์เชื้อเพลิงที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด โดยลักษณะดังกล่าวสามารถนำไปสู่การผลิตพลังงานที่เร็วขึ้นและประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงสูงตามลำดับ

หนึ่งใน ลักษณะเด่น SHTE - ความไวสูงต่อ CO2 ซึ่งสามารถบรรจุในเชื้อเพลิงหรืออากาศ CO2 ทำปฏิกิริยากับอิเล็กโทรไลต์ เป็นพิษอย่างรวดเร็ว และลดประสิทธิภาพของเซลล์เชื้อเพลิงลงอย่างมาก ดังนั้น การใช้ SFCs จึงถูกจำกัดไว้เฉพาะพื้นที่ปิด เช่น อวกาศและยานพาหนะใต้น้ำ โดยต้องใช้ไฮโดรเจนและออกซิเจนบริสุทธิ์ นอกจากนี้ โมเลกุล เช่น CO, H2O และ CH4 ซึ่งปลอดภัยสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงอื่นๆ และแม้กระทั่งเชื้อเพลิงสำหรับบางชนิด ก็เป็นอันตรายต่อ SFCs

เซลล์เชื้อเพลิงโพลีเมอร์อิเล็กโทรไลต์ (PETE)

ในกรณีของเซลล์เชื้อเพลิงโพลีเมอร์อิเล็กโทรไลต์ เมมเบรนโพลีเมอร์ประกอบด้วยเส้นใยโพลีเมอร์ที่มีบริเวณน้ำซึ่งมีการนำไอออนของน้ำ H2O+ (โปรตอน สีแดง) มาเกาะกับโมเลกุลของน้ำ โมเลกุลของน้ำมีปัญหาเนื่องจากการแลกเปลี่ยนไอออนช้า ดังนั้น ต้องใช้น้ำที่มีความเข้มข้นสูงทั้งในน้ำมันเชื้อเพลิงและบนอิเล็กโทรดไอเสีย ซึ่งจำกัดอุณหภูมิในการทำงานไว้ที่ 100°C

เซลล์เชื้อเพลิงที่เป็นกรด (SCFC)

ในเซลล์เชื้อเพลิงที่เป็นกรดที่เป็นของแข็ง อิเล็กโทรไลต์ (CsHSO4) ไม่มีน้ำ อุณหภูมิในการทำงานจึงอยู่ที่ 100-300 องศาเซลเซียส การหมุนของแอนไอออน SO42-oxy ช่วยให้โปรตอน (สีแดง) เคลื่อนที่ได้ตามที่แสดงในรูป

ตามกฎแล้วเซลล์เชื้อเพลิงที่เป็นกรดที่เป็นของแข็งคือแซนวิชที่มีมาก ชั้นบางสารประกอบกรดที่เป็นของแข็งถูกวางไว้ระหว่างอิเล็กโทรดที่อัดแน่นสองขั้วเพื่อให้แน่ใจว่ามีการสัมผัสที่ดี เมื่อถูกความร้อน ส่วนประกอบอินทรีย์จะระเหยออกจากรูพรุนในอิเล็กโทรด โดยคงความสามารถในการสัมผัสจำนวนมากระหว่างเชื้อเพลิง (หรือออกซิเจนที่ปลายอีกด้านหนึ่งของเซลล์) อิเล็กโทรไลต์และอิเล็กโทรดเผยแพร่

ประเภทเซลล์เชื้อเพลิง	อุณหภูมิในการทำงาน	ประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้า	ประเภทเชื้อเพลิง	พื้นที่สมัคร
RKTE	550–700 °C	50-70%		งานติดตั้งขนาดกลางและขนาดใหญ่
FKTE	100–220 องศาเซลเซียส	35-40%	ไฮโดรเจนบริสุทธิ์	การติดตั้งขนาดใหญ่
ม็อปเต	30-100 °C	35-50%	ไฮโดรเจนบริสุทธิ์	การติดตั้งขนาดเล็ก
SOFC	450–10000°C	45-70%	เชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนส่วนใหญ่	งานติดตั้งขนาดเล็ก กลาง และใหญ่
ปอมเต้	20-90 องศาเซลเซียส	20-30%	เมทานอล	หน่วยพกพา
SHTE	50–200 °C	40-65%	ไฮโดรเจนบริสุทธิ์	การวิจัยอวกาศ
พีท	30-100 °C	35-50%	ไฮโดรเจนบริสุทธิ์	การติดตั้งขนาดเล็ก

เข้าร่วมกับเราได้ที่

หลังจากเริ่มต้นการเดินทางได้ไม่นาน Aloy จะสะดุดกับบังเกอร์ Forerunner ที่ตั้งอยู่นอกดินแดนของชนเผ่า Nora ภายในบังเกอร์ ด้านหลังประตูอันทรงพลัง มีเกราะบางประเภทที่ดูน่าดึงดูดมากเมื่อมองจากระยะไกล

โทรเลข

ทวีต

หลังจากเริ่มต้นการเดินทางได้ไม่นาน Aloy จะสะดุดกับบังเกอร์ Forerunner ที่ตั้งอยู่นอกดินแดนของชนเผ่า Nora ภายในบังเกอร์ ด้านหลังประตูอันทรงพลัง มีเกราะบางประเภทที่ดูน่าดึงดูดมากเมื่อมองจากระยะไกล

นี่คือ Shield Weaver ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ดีที่สุดในเกม จะไปได้อย่างไร? ในการที่จะเปิดประตูบังเกอร์สุญญากาศและรับ Shield Weaver คุณจะต้องค้นหาเซลล์เชื้อเพลิงห้าเซลล์ที่กระจัดกระจายอยู่ทั่วโลกของเกม

ด้านล่างนี้ เราจะแสดงให้คุณเห็นว่าจะค้นหาเซลล์เชื้อเพลิงได้ที่ไหนและวิธีไขปริศนาขณะค้นหาและในคลังอาวุธโบราณ

Fuel Cell #1 - Mother's Heart (เควส Womb of the Mother)

Aloy จะพบเซลล์เชื้อเพลิงก้อนแรกก่อนที่มันจะเต็ม เปิดโลก. หลังจากการปฐมนิเทศ นางเอกของเราจะพบว่าตัวเองอยู่ในหัวใจของมารดา สถานที่ศักดิ์สิทธิ์ของชนเผ่าโนราและที่พำนักของหัวหน้าเผ่า

หลังจากลุกจากเตียง Aloy จะเดินผ่านห้องหลายห้องตามลำดับ และห้องใดห้องหนึ่งจะพบกับประตูที่ปิดสนิทซึ่งไม่สามารถเปิดได้ มองไปรอบๆ - จะมีปล่องระบายอากาศอยู่ใกล้ๆ ตกแต่งด้วยเทียนไข คุณอยู่ที่นั่น

หลังจากผ่านเหมืองคุณจะพบว่าตัวเองอยู่หลังประตูล็อค มองไปที่พื้นข้างเทียนและกำแพงลึกลับ - มีเซลล์เชื้อเพลิงอยู่ที่นี่

สิ่งสำคัญ: หากคุณไม่รับเซลล์เชื้อเพลิงนี้ในตอนนี้ คุณจะสามารถไปยังตำแหน่งนี้ได้อีกครั้งในช่วงหลังของเกม หลังจากเสร็จสิ้นภารกิจ "Heart of the Burrow"

เซลล์เชื้อเพลิง #2 - ซากปรักหักพัง

อาลอยเคยไปที่ซากปรักหักพังเหล่านี้มาก่อน - เธอเคยตกที่นี่ตั้งแต่ยังเป็นเด็ก หลังจากผ่านการปฐมนิเทศไปแล้ว ก็ควรค่าแก่การจดจำวัยเด็กของคุณและกลับมาที่นี่อีกครั้ง - หยิบเซลล์เชื้อเพลิงที่สองขึ้นมา

ทางเข้าซากปรักหักพังหน้าตาแบบนี้ โดดอย่างกล้าหาญ

คุณต้องมีซากปรักหักพังระดับแรก พื้นที่ด้านล่างขวาไฮไลต์ด้วยสีม่วงบนแผนที่ มีประตูอยู่ที่นี่ที่ Aloy จะเปิดด้วยหอกของเขา

หลังจากผ่านประตูไปแล้ว ให้ขึ้นบันไดแล้วเลี้ยวขวา - Aloy ไม่สามารถปีนผ่านหินย้อยเหล่านี้ได้ตั้งแต่ยังเด็ก แต่ตอนนี้เธอมีข้อโต้แย้ง นำหอกออกอีกครั้งและทำลายหินงอกหินย้อย - เส้นทางนั้นชัดเจน แต่ยังคงใช้องค์ประกอบเชื้อเพลิงที่วางอยู่บนโต๊ะ

Fuel Cell #3 - Master's Limit (Master's Limit Quest)

เรากำลังมุ่งหน้าไปทางเหนือ ในระหว่างการสืบเสาะเรื่องราว Master's Reach Aloy สำรวจซากปรักหักพัง Forerunner ขนาดยักษ์ ซ่อนอยู่ที่ชั้นที่สิบสองของซากปรักหักพังเป็นเซลล์เชื้อเพลิงอีกเซลล์หนึ่ง

คุณไม่เพียงแค่ต้องปีนขึ้นไปที่ระดับบนของซากปรักหักพังเท่านั้น แต่ยังต้องปีนให้สูงขึ้นอีกเล็กน้อยด้วย ปีนขึ้นไปในส่วนที่ยังหลงเหลืออยู่ของอาคารจนกว่าคุณจะพบว่าตัวเองอยู่บนแท่นขนาดเล็กที่เปิดรับลมทุกทิศทุกทาง

นี่คือตำแหน่งที่เซลล์เชื้อเพลิงที่สามตั้งอยู่ มันยังคงลงไป

เซลล์เชื้อเพลิง #4 - สมบัติแห่งความตาย (ภารกิจสมบัติแห่งความตาย)

ธาตุเชื้อเพลิงนี้ซ่อนอยู่ที่ส่วนเหนือของแผนที่ด้วย แต่ใกล้กับดินแดนของชนเผ่าโนรามากขึ้น Aloy จะมาที่นี่ในระหว่างเนื้อเรื่องของภารกิจ

เพื่อไปยังองค์ประกอบ Aloy จำเป็นต้องคืนค่าแหล่งจ่ายไฟไปที่ประตูที่ปิดสนิทซึ่งอยู่ที่ระดับที่สามของตำแหน่ง

ในการทำเช่นนี้ คุณต้องแก้ปริศนาเล็กๆ - มีตัวควบคุมสองช่วงตึกจากสี่ตัวควบคุมที่ระดับด้านล่างประตู

อันดับแรก มาจัดการกับกลุ่มผู้ควบคุมทางด้านซ้ายกัน ปุ่มแรกควร "มอง" ขึ้น ปุ่มที่สอง "ไปทางขวา" ปุ่มที่สาม "ไปทางซ้าย" และปุ่มที่สี่ "ลง"

เราผ่านไปยังบล็อกที่ถูกต้อง คุณไม่ได้สัมผัสผู้ควบคุมสองคนแรก ผู้ควบคุมที่สามและสี่ควรดู "ต่ำ"

เราเพิ่มขึ้นหนึ่งระดับ - นี่คือกลุ่มสุดท้ายของหน่วยงานกำกับดูแล ลำดับที่ถูกต้องคือ ขึ้น ลง ซ้าย ขวา

หากคุณทำทุกอย่างถูกต้อง ตัวควบคุมทั้งหมดจะเปลี่ยนสีเป็นสีเขียวขุ่น แหล่งจ่ายไฟจะกลับคืนมา ปีนกลับไปที่ประตูแล้วเปิดออก นั่นคือเซลล์เชื้อเพลิงอีกเซลล์หนึ่ง

Fuel Cell #5 - GAIA Prime (เควส Fallen Mountain)

ในที่สุด เซลล์เชื้อเพลิงสุดท้าย - และอีกครั้งในงานวางแผน Aloy เดินทางไปยังซากปรักหักพังของ GAEA Prime

ระวังโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณไปถึงระดับที่สาม เมื่อถึงจุดหนึ่งจะมีเหวที่สวยงามอยู่หน้า Ala ซึ่งคุณสามารถลงไปบนเชือกได้ - คุณไปที่นั่น ไม่จำเป็น.

ทางที่ดีควรเลี้ยวซ้ายสำรวจถ้ำที่ซ่อนอยู่ คุณสามารถเข้าไปได้หากคุณค่อยๆ ลงไปตามไหล่เขา

เข้ามาข้างในแล้วไปให้สุด ในห้องสุดท้ายทางด้านขวาจะมีชั้นวางที่มีเซลล์เชื้อเพลิงสุดท้ายอยู่ คุณทำได้!

มุ่งหน้าสู่คลังแสงโบราณ

มันยังคงกลับไปที่คลังแสงโบราณและได้รับรางวัลที่สมควรได้รับ คุณจำพิกัดของคลังแสงได้หรือไม่? ถ้าไม่ นี่คือแผนที่

ปีนลงมาและใส่เซลล์เชื้อเพลิงเข้าไปในเซลล์ว่าง หน่วยงานกำกับดูแลกำลังลุกไหม้ ตอนนี้คุณต้องไขปริศนาเพื่อเปิดประตู

ปุ่มแรกควรมองขึ้น อันที่สองไปทางขวา อันที่สามลง อันที่สี่ไปทางซ้าย อันที่ห้าขึ้น เรียบร้อย ประตูเปิดแต่ยังไม่จบ

ตอนนี้คุณต้องปลดล็อกชุดเกราะ ซึ่งเป็นปริศนาควบคุมอีกอันที่เซลล์เชื้อเพลิงที่เหลือจะมีประโยชน์ ที่นี่ปุ่มแรกควรมองไปทางขวา ที่สองไปทางซ้าย ที่สามขึ้น ที่สี่ไปทางขวา ที่ห้าไปทางซ้าย

ในที่สุด หลังจากการทรมานทั้งหมดนี้ คุณได้ครอบครองเกราะโบราณ นี่คือ Shield Weaver ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ยอดเยี่ยมมากที่ทำให้ Aloy แทบจะคงกระพันอยู่ชั่วขณะหนึ่ง

สิ่งสำคัญคือการตรวจสอบสีของชุดเกราะอย่างระมัดระวัง: ถ้ามันกะพริบเป็นสีขาวแสดงว่าทุกอย่างเป็นไปตามลำดับ ถ้าสีแดงไม่มีการป้องกันอีกต่อไป