Výhody palivového článku v kocke

Vykurovanie palivovým článkom je vykurovanie s výrobou elektrického prúdu. To znamená, že nevyrába len termickú, ale aj elektrickú energiu. Tá pokrýva spotrebu vo vlastnom dome a vďaka tomu sa znižujú náklady na energie. Ako to však funguje a aké sú vlastne výhody palivového článku?

Jednoduché vysvetlenie vykurovania palivovým článkom

Pokiaľ ide o výhody palivového článku, dôležité je poznať aj jeho spôsob činnosti. Pretože ten sa výrazne líši od ostatných vykurovacích zariadení. Základom vykurovania s palivovým článkom je elektrochemická reakcia, pri ktorej navzájom reaguje vodík a kyslík. Mnohí poznajú priebeh a výsledok takzvanej „reakcie vodíka s kyslíkom“ ešte z vyučovacieho predmetu chémia. Výbuchu sa však dá bezpečne zabrániť, pretože látky v jednotlivých článkoch zariadenia reagujú kontrolovane. Na záver pritom vzniká len voda, prúd a teplo.

Podrobné vysvetlenie spôsobu činnosti vykurovania s výrobou elektrického prúdu nájdete v príspevku Funkcia a konštrukcia palivového článku.

Výhody palivového článku

Zo špeciálneho spôsobu činnosti zariadení, ktoré sa okrem vykurovania používajú aj v automobiloch alebo kozmických lodiach, vyplýva mnoho výhod. Okrem spoločnej výroby elektriny a tepla je to predovšetkým zvýšená nezávislosť, tichá a bezúdržbová prevádzka, ako aj nízke emisie.

Elektrický prúd a teplo z jedného zariadenia

Jednou z výhod palivového článku je možnosť súčasnej výroby elektrického prúdu a tepla. Okrem použitia čistého vodíka to funguje napríklad aj so zemným plynom. Plyn sa upravuje v závislosti od druhu palivového článku a potom sa vyvolá reakcia s kyslíkom. Dôležité je vedieť, že táto úprava spotrebuje najmä pri takzvaných nízkoteplotných palivových článkoch viac energie. Pretože tie reagujú citlivo na oxid uhoľnatý a z toho dôvodu pracujú len s čistým vodíkom.

Palivové články dobre využívajú zdroj energie

Aj vysoký stupeň účinnosti je jedna z výhod vykurovania s palivovým článkom. Pretože vykurovacie zariadenia technicky využijú takmer všetku energiu použitého paliva. V porovnaní s inými technológiami vykurovania s výrobou elektriny vás presvedčia pritom najmä vysokým elektrickým stupňom účinnosti. To znamená, že pri rovnakom odovzdávaní tepla vyrobia oveľa viac elektrického prúdu ako bloková kogeneračná jednotka a sú tým pádom vhodné aj do budov s nízkou spotrebou energie. Keďže tieto zariadenia môžu vyrábať prúd a teplo len spoločne, blokové kogeneračné jednotky potrebujú spravidla dlhý čas chodu na výrobu takého množstva prúdu, aby sa to finančne oplatilo.

Výhodu palivového článku tvorí jeho nezávislosť

Tým, že si spotrebitelia pokryjú svoju spotrebu elektriny sami, stávajú sa nezávislejšími od verejných distribútorov elektrického prúdu. Musia nakupovať menej elektrickej energie a výrazne sa im znížia mesačné náklady. Je to mimoriadne úsporné, pretože pravidelné zvyšovanie cien elektrickej energie sa menej odráža na vlastných nákladoch.

Prevádzka bez hluku a opotrebovania

Elektrochemická reakcia vo vnútri jednotlivých článkov prebieha úplne bez pohyblivých častí. Tým sa zabezpečí bezúdržbová prevádzka a mimoriadne tichá činnosť vykurovacieho systému s palivovým článkom.

Nízke emisie ako výhoda palivového článku

Jednou z výhod palivového článku sú nízke emisie škodlivín. Kým klasický vykurovací systém na princípe spaľovania vylučuje do životného prostredia CO2 a iné látky, pri vykurovaní s palivovým článkom vzniká len voda. A tá sa dá dokonca použiť ako pitná voda, ako to dokazuje použitie v kozmických lodiach. Keďže mnohé vykurovacie zariadenia s palivovým článkom pokrývajú v súčasnosti len malú časť spotreby tepla, sú v prípade špičkovej záťaže nevyhnutné aj ďalšie vykurovacie systémy. Môže to byť napríklad plynové kondenzačné zariadenia, ktoré sa často nachádzajú v kryte palivového článku. V porovnaní s normálnym plynovým vykurovaním zaťažujú zariadenia s výrobou prúdu životné prostredie oveľa menej.

Možnosť prevádzky formou regeneratívneho vykurovania

Vodík je dostupný na zemi v rôznych zlúčeninách. Táto surovina je takmer nevyčerpateľná a dá sa dokonca vyrobiť aj pomocou obnoviteľných energií. Je to možné napríklad elektrolýzou. Voda sa pritom rozštiepi na kyslík a vodík, pokiaľ sa do nej privedie prúd. Ak je tento prúd z fotovoltických zariadení alebo veterných elektrární, vykurovanie pracuje úplne regeneratívne. V porovnaní s inými technológiami je to jedna z výhod palivového článku.