About: Fuel cell

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A fuel cell is an electrochemical cell that converts the chemical energy of a fuel (often hydrogen) and an oxidizing agent (often oxygen) into electricity through a pair of redox reactions. Fuel cells are different from most batteries in requiring a continuous source of fuel and oxygen (usually from air) to sustain the chemical reaction, whereas in a battery the chemical energy usually comes from substances that are already present in the battery. Fuel cells can produce electricity continuously for as long as fuel and oxygen are supplied.

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  • Una pila de combustible o cel·la de combustible (en anglès. fuel battery o fuel cell, es diu cel·la quan té un sol element) és un dispositiu electroquímic que contínuament converteix energia química en energia elèctrica (i una petita part en calor) sempre que disposi de combustible i d'un oxidant. Les piles de combustible funcionen amb la mateixa naturalesa electroquímica que les bateries convencionals, és a dir, les dues es basen en la generació d'energia elèctrica a partir d'energia química. La diferència entre les dues és que les piles de combustible no necessiten ser recarregades sinó que treballen de manera contínua, per tant tenim un flux i consum de reactius constant. El fet que es necessiti un flux continu de reactius és una de les principals diferències amb les bateries convencionals. Els reactius típics utilitzats en una cel·la de combustible són hidrogen en el costat de l'ànode i oxigen en el costat del càtode (si es tracta d'una cel·la d'hidrogen). Per altra banda les bateries convencionals consumeixen reactius sòlids i, una vegada que s'han esgotat, ha d'ésser eliminada o recarregada amb electricitat. Generalment, els reactius "flueixen cap a dintre" i els productes de la reacció "flueixen cap a fora". L'operació a llarg termini virtualment contínua és factible mentre es mantinguin aquests fluxos. (ca)
  • Palivový článek (angl. fuel cell) je elektrochemické zařízení přeměňující přímo chemickou energii paliva a okysličovadla na energii elektrickou. V podstatě jde o galvanický článek, skládající se ze dvou elektrod oddělených membránou nebo elektrolytem. K záporné elektrodě (anodě) je přiváděno palivo, ke kladné elektrodě (katodě) pak okysličovadlo. V prostoru mezi elektrodami se pak obě látky katalyticky slučují. Palivový článek může teoreticky pracovat nepřetržitě, dokud není přerušen přívod paliva nebo okysličovadla k elektrodám, protože ty jsou katalyticky i reaktivně stabilní. Existuje mnoho kombinací paliva a okysličovadla. Např. kyslíko-vodíkový článek používá vodík jako palivo a kyslík jako okysličovadlo, přičemž jako odpad produkuje čistou vodu. Jiné články užívají jako paliva uhlovodíky a alkoholy. Místo čistého kyslíku se jako okysličovadla může použít například vzduch, chlór nebo oxid chloričitý. (cs)
  • هي خلايا وقود الهيدروجين وهي التي تنتج الكهرباء بتفاعل كهربائي كيميائي باستخدام الهيدروجين والأوكسجين. فكرتها هي عكس فكرة تحليل الماء. عند تحليل الماء بالكهرباء ينفصل الهيدروجين عن الأكسجين بواسطة قطبي الكهرباء، وأما خلية الوقود فهي تجعل الهيدروجين يتفاعل مع الأكسجين ما ينتج التيار الكهربائي. وهذه الخلية الكهروكيميائية تستخدم لإنتاج الطاقة الكهربائية بتزويد الخلية بغازي الأكسجين والهيدروحين على نحو مستمر؛ أو تخزن الهيدروجين تحت ضغط في أنابيب وتستمد الأكسجين من الهواء. عند المصعد يتأكسد الهيدروجين إلى بروتونات (التي تتجه داخل وسط الكهرل إلى المهبط) وإلكترونات (التي تتجه من خارج الخلية إلى المهبط) حيث يلتقي الجميع مع الأكسجين الذي يختزل لتكوين الماء. توجد أنواع متعددة من خلايا الوقود والتي يمكن تصنيفها حسب نوع الكهارل الذي يحدد استخدامها النهائي. فعلى سبيل المثال تعد تلك التي تستخدم مكثورًا موصلاً للبروتونات من الأكثر استخدامًا في السيارة الكهربائية في حين أن التي تستخدم الخزف الموصل لأيون الأكسجين أفضل للاستخدام المنزلي للتزويد بالكهرباء والحرارة. وتعد خلايا الوقود من أكثر وسائل توليد الطاقة حفاظًا على البيئة، ولهذا تحظى باهتمام كبير نحو تطويرها وتسخيرها مستقبلاً في تسيير السيارات وإمداد المنازل بالتيار الكهربائي. وهذه الأخيرة قد يصل وزنها إلى عدة أطنان. (ar)
  • Οι κυψέλες καυσίμου μπορούν να χαρακτηριστούν σαν κέντρα ενός συστήματος το οποίο χρησιμοποιεί το υδρογόνο ως καύσιμο. Αναλαμβάνουν τη μετατροπή του καυσίμου σε χρήσιμη ηλεκτρική ενέργεια. Η έννοια της κατάλυσης παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στη λειτουργία μιας κυψέλης καυσίμου, όπως θα δούμε παρακάτω και η έρευνα για τη βελτίωση των αποδόσεων γίνεται κυρίως σε αυτόν τον τομέα, τομέας εξ ορισμού μελετημένος στην κλίμακα του νανομέτρου. Η κυψέλη καυσίμου αποτελείται απο ένα μηχανισμό για μετατροπή του υδρογόνου και οξυγόνου σε νερό, παράγοντας ταυτόχρονα με τη διαδικασία αυτή, ηλεκτρισμό και θερμότητα. Ο ηλεκτρισμός παράγεται με τη μορφή συνεχούς ρεύματος. Η πρώτη κυψέλη φτιάχτηκε από τον Sir William Grove, το 1839. Ωστόσο η συστηματική έρευνα πάνω σε αυτές άρχισε μόλις τη δεκαετία του 1960, όταν η NASA χρησιμοποίησε κυψέλες καυσίμου στα διαστημικά σκάφη των προγραμμάτων Τζέμινι και Απόλλων ως φθηνότερη λύση από την ηλιακή ενέργεια. (el)
  • Brennstoffzelle heißt eine galvanische Zelle, welche die chemische Reaktionsenergie eines kontinuierlich zugeführten Brennstoffes und eines Oxidationsmittels in elektrische Energie wandelt. Mit Brennstoffzelle ist oft eine Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle gemeint. Einige Brennstoffzellentypen können außer Wasserstoff auch andere Brennstoffe nutzen, insbesondere Methanol, Butan oder Erdgas. Brennstoffzellen sind keine Energiespeicher, sondern Energiewandler, denen ein Brennstoff (Energie in chemisch gebundener Form) zugeführt wird. Ein komplettes Brennstoffzellensystem kann aber zusätzlich einen Brennstoffspeicher enthalten. Die gemessen an der Zahl der installierten Geräte wichtigsten Anwendungen der Brennstoffzelle sind die netzunabhängige Stromversorgung sowie – vor allem in Japan – die Versorgung von Gebäuden mit Wärme und Elektrizität (Mikro-Kraft-Wärme-Kopplung). Dazu wurden bis zum August 2021 in Japan über 400.000 Brennstoffzellenheizungen installiert, wobei die Markteinführung staatlich bezuschusst wurde („ENE-FARM-Programm“). In Deutschland wurden insgesamt bis einschließlich Dezember 2020 über 15.000 Anträge auf KfW-Förderung für Brennstoffzellenheizungen bewilligt. Die nach der Gerätezahl zweithäufigste Anwendung der Brennstoffzelle ist die Versorgung netzferner Geräte wie Messstationen oder Elektrogeräte beim Camping. Für diesen Zweck verwendet man Direktmethanolbrennstoffzellen, von denen ein Hersteller bis Januar 2022 nach eigenen Angaben über 50.000 Geräte verkaufte. Darüber hinaus werden Fahrzeuge mit Brennstoffzellen betrieben, darunter mehr als 20.000 Gabelstapler, Hubwagen oder ähnliches, viele davon in den USA. Der Bestand an Brennstoffzellenfahrzeugen erhöhte sich 2018 um rund 4000 und lag am Ende bei etwa 11.200 Autos und Kleinlastwagen. Allein vom Toyota Mirai wurden bis September 2019 über 10.000 Fahrzeuge produziert. Außerdem waren bis September 2019 weltweit etwa 200 Brennstoffzellenbusse in Betrieb, etwa 70 in Europa, 40 in China, 18 in Japan und 71 in den USA. (de)
  • Fuelpilo, fuela pilo, brulpilo, malprecize ankaŭ fuelĉelo aŭ fuela ĉelo, estas (galvana pilo), kiu transformas la reakcian energion de la daŭre alkondukataj fueloj kaj oksidenzoj (oksidigantoj) al uzebla elektra energio. La plej ofta fuelpilo estas la hidrogen-oksigen-fuelpilo, kiu estas tre diskutata kiel alternativa energiofonto. La produkto de elektra energio per kemiaj fueloj, okazas hodiaŭ plej ofte per generatoroj tra movenergio, kiu estiĝas per forbruligo de kemiaj materialoj. La fuelpilo konvenas por produkti sen plua paŝo rekte el la kemia energio la elektran energion, kio estas tiel pli efektiva. Krom tio, la fuelpiloj havas – kompare al generatoroj – pli simplan konstruon kaj povas esti potenciale pli fidindaj. Ekologie, la H-O-fuelpilo havas specifan signifon, ĉar hidrogeno estas produktebla per renoviĝanta energio, dum oksigeno estas alkondukebla el la teratmosfero. Tiel oni povas uzi ekzemple , por produkti hidrogenon helpe de elektrolizo de akvo. Tiel ĝi estas esperdona por la estonto, ĉar hodiaŭ ĝi kostas ankoraŭ multe. La fuelpila teknologio estis jam uzata por energiproduktado ĉe la kosmovojaĝo de (Apollo, Space Shuttle) kaj por la submarŝipa propulsio. Ĉar la funkciigo per fuelpilo kostas multe kaj la sekura rezervigo de hidrogeno ne estas ĝis nun konvene solvita, ĝi ne disvastiĝis en normala aŭtomobiloj, sed la registaroj (Usono, EU) apogas la esplorojn per ŝtata mono. (eo)
  • A fuel cell is an electrochemical cell that converts the chemical energy of a fuel (often hydrogen) and an oxidizing agent (often oxygen) into electricity through a pair of redox reactions. Fuel cells are different from most batteries in requiring a continuous source of fuel and oxygen (usually from air) to sustain the chemical reaction, whereas in a battery the chemical energy usually comes from substances that are already present in the battery. Fuel cells can produce electricity continuously for as long as fuel and oxygen are supplied. The first fuel cells were invented by Sir William Grove in 1838. The first commercial use of fuel cells came more than a century later following the invention of the hydrogen–oxygen fuel cell by Francis Thomas Bacon in 1932. The alkaline fuel cell, also known as the Bacon fuel cell after its inventor, has been used in NASA space programs since the mid-1960s to generate power for satellites and space capsules. Since then, fuel cells have been used in many other applications. Fuel cells are used for primary and backup power for commercial, industrial and residential buildings and in remote or inaccessible areas. They are also used to power fuel cell vehicles, including forklifts, automobiles, buses, trains, boats, motorcycles and submarines. There are many types of fuel cells, but they all consist of an anode, a cathode, and an electrolyte that allows ions, often positively charged hydrogen ions (protons), to move between the two sides of the fuel cell. At the anode a catalyst causes the fuel to undergo oxidation reactions that generate ions (often positively charged hydrogen ions) and electrons. The ions move from the anode to the cathode through the electrolyte. At the same time, electrons flow from the anode to the cathode through an external circuit, producing direct current electricity. At the cathode, another catalyst causes ions, electrons, and oxygen to react, forming water and possibly other products. Fuel cells are classified by the type of electrolyte they use and by the difference in startup time ranging from 1 second for proton-exchange membrane fuel cells (PEM fuel cells, or PEMFC) to 10 minutes for solid oxide fuel cells (SOFC). A related technology is flow batteries, in which the fuel can be regenerated by recharging. Individual fuel cells produce relatively small electrical potentials, about 0.7 volts, so cells are "stacked", or placed in series, to create sufficient voltage to meet an application's requirements. In addition to electricity, fuel cells produce water vapor, heat and, depending on the fuel source, very small amounts of nitrogen dioxide and other emissions. The energy efficiency of a fuel cell is generally between 40 and 60%; however, if waste heat is captured in a cogeneration scheme, efficiencies of up to 85% can be obtained. (en)
  • Erregai-pila, erregai-zelula edo erregai-gelaxka, energia kimikoa energia elektrikoan eraldatzen duen gailua da; gailu elektrokimikoa, alegia. Pilaren barruan, erregaiz eta oxidatzailez osaturiko fluxu jarraituak kontrolpeko erreakzio kimikoa pairatzen du; fenomeno horren ondorioz sortutako produktuek kanpo-zirkuitua korronte elektrikoz hornitzen dute. Bateriaren tankerako energia-bihurgailu elektrokimikoa da erregai-pila. Ezberdintasun nagusia, kontsumitutako erreaktiboen hornikuntza jarraian aurkitzen da. Hau da, elektrizitatea sortzeko erregaiz eta oxigenoz (edo beste oxidatzaile batez) osatutako kanpo iturriaz baliatzen da; haatik, bateriak energia metatzeko ahalmen mugatua du. Gainera, bateria kargatua edo deskargatua dagoen heinean, elektrodoek modu ezberdinean erreakzionatzen dute; erregai-pilan, ordea, katalitikoak eta erlatiboki egonkorrak dira elektrodoak. Gertatzen den prozesu elektrokimikoak efizientzia altua eta ingurumen-inpaktu urria du. Izan ere, erregai-pilen energia lorpenak ez du inolako prozesu termiko edo mekanikorik behar. Normalean, erregai-pilaren efizientzia energetikoa % 40-60 artean dago eta kogenerazioan % 85-90 tarteko balioak har ditzake. Bestalde, prozesuak ez duenez erreaktibo konbustiorik inplikatzen, emisio kutsakorrak oso baxuak dira. Garrantzitsua da pila konbentzionalen eta erregai-pilen arteko oinarrizko ezberdintasunak ezartzea. Pila konbentzionalak energia metatzeko gailuak dira: erregaia estrukturaren barnean dago eta kontsumitu arte energia ekoizten dute. Aldiz, erregai-pilan erreaktiboak kanpotik datorren fluxu jarraitutik hornitzen dira eta horri esker energia etengabe sortzen da. Printzipioz, erregai-pilek askotariko erreduktoreak eta oxidatzaileak prozesa ditzakete. Erreduktorea, erreakzio kimiko batean oxida daitekeen edozein sustantzia izan daiteke; gainera, era jarraituan horni daiteke pilaren anodora. Era berean, oxidatzailea izan daiteke katodoan gertatzen den erreakzioan erreduzitu daitekeen edozein fluxu. Erregai-zelulen lehenengo aplikazioetako bat ibilgailu espazialetan eman zen, hidrogeno eta oxigenoaren erreakzioan oinarrituz, emaitza moduan ura emanez, astronautek edan dezaten edo ibilgailuko hozketa sistema gisa erabil dadin. Erregai-pilen merkatua hazten ari da. Pike Researchek 2003an aurresan zuen 2020an erregai-pila egonkorren merkatua 50 GW-eko potentziara heldu dela. (eu)
  • Pila de combustible, también llamada célula de combustible o celda de combustible, (comúnmente nombrada fuel cell en inglés) es un dispositivo electroquímico en el cual un flujo continuo de combustible y oxidante sufren una reacción química controlada que da lugar a los productos y suministra directamente corriente eléctrica a un circuito externo. Se trata de un dispositivo electroquímico de conversión de energía similar a una batería. Se diferencia en que está diseñada para permitir el abastecimiento continuo de los reactivos consumidos. Es decir, produce electricidad de una fuente externa de combustible y de oxígeno​ u otro agente oxidante, en contraposición a la capacidad limitada de almacenamiento de energía que posee una batería. Además, en una batería los electrodos reaccionan y cambian según cómo esté de cargada o descargada; en cambio, en una celda de combustible los electrodos son catalíticos y relativamente estables. El proceso electroquímico que tiene lugar es de alta eficiencia y mínimo impacto ambiental. En efecto, dado que la obtención de energía en las pilas de combustible está exenta de cualquier proceso térmico o mecánico intermedio, estos dispositivos alcanzan eficiencias mayores que las máquinas térmicas, que están limitadas por la eficiencia del Ciclo de Carnot. En general, la eficiencia energética de una pila de combustible está entre 40-60 %, y puede llegar hasta un > 85%-90 % en cogeneración, si se captura el calor residual para su uso. Por otra parte, dado que el proceso no implica la combustión de los reactivos, las emisiones contaminantes son mínimas.​ Es importante establecer las diferencias fundamentales entre las pilas convencionales y las pilas de combustible. Las baterías convencionales son dispositivos de almacenamiento de energía: en su interior hay unos reactivos que producen energía hasta que se consumen. Sin embargo, en la pila de combustible los reactivos se suministran como un flujo continuo desde el exterior, lo que permite generar energía de forma ininterrumpida. En principio, las pilas de combustible podrían procesar una amplia variedad de reductores y oxidantes. Puede ser un reductor cualquier sustancia que se pueda oxidar en una reacción química y que se pueda suministrar de forma continua (como un fluido) al ánodo de una pila de combustible. Del mismo modo, el oxidante podría ser cualquier fluido que se pueda reducir (a una velocidad adecuada) en la reacción química que tiene lugar en el cátodo.​ Una de las primeras aplicaciones prácticas de las células de combustible fue en vehículos espaciales, basadas en la reacción de hidrógeno y oxígeno, dando como resultado agua, la cual puede usarse por los astronautas para beber, o para refrigerar los sistemas de la nave.​ El mercado de las pilas de combustible está creciendo. Pike Research estima que en 2020 se comercializarán pilas de combustible estacionarias, que alcanzarán los 50 Gw.​ El fabricante de automóviles japonés Honda, la única firma que ha obtenido la homologación en Japón y Estados Unidos para comercializar su vehículo impulsado por este sistema, el FCX Clarity, ha desarrollado también la Home Energy Station (HES), un sistema autónomo y doméstico que permite obtener hidrógeno a partir de gas natural para repostar vehículos de pila de combustible y aprovecha el proceso para generar electricidad y agua caliente para el hogar. (es)
  • Feiste leictricheimiceach a gcruthaítear fuinneamh leictreach go leanúnach inti trí imoibriú ceimiceach idir breosla ([[go minic, hidrigin)) mar hidrigin leachtach agus oibreán ocsaídeach (go minic, ocsaigin leachtach). Forbraíodh i gcomhair spásárthach í chun leictreachas is uisce, mar fhotháirge fiúntach, a sholáthar le linn taistil. Tá cealla breosla difriúil ón gcuid is mó de na ceallraí agus iad ag iarraidh foinse leanúnach breosla agus ocsaigine (ón aer de ghnáth) chun an t-imoibriú ceimiceach a choinneáil ar siúl, ach is iondúil gur as miotail agus as a n-ian nó a n-ocsaídí atá an fuinneamh ceimiceach atá, go coitianta, cheana féin i láthair sna ceallraí, ach amháin i sreabhchadhnraí. Is féidir le cealla breosla leictreachas a tháirgeadh go leanúnach fad is a sholáthraítear breosla agus ocsaigin. Ba é a cheap na chéad chealla breosla sa bhliain 1838. D'úsáideadh an chéad chealla breosla tráchtála níos mó ná céad bliain ina dhiaidh sin tar éis do Francis Thomas Bacon an chill bhreosla hidrigine-ocsaigine a cheapadh sa bhliain 1932.D'úsáideadh an chill bhreosla alcaileach, ar a dtugtar an chill bhreosla Baconi ndiaidh a aireagóra, i gcláir spáis NASA ó lár na 1960idí chun cumhacht a ghiniúint do shatailítí agus do chapsúil spáis. Ó shin i leith, baineadh úsáid as cealla breosla i mórán feidhmchlár eile. Úsáidtear cealla breosla le haghaidh cumhachta príomhúla agus cúltaca d'fhoirgnimh thráchtála, thionsclaíocha agus chónaithe agus i gceantair iargúlta nó dorochtana. Úsáidtear iad freisin chun feithiclí cille breosla a chumhachtú, lena n-áirítear gluaisrothair, gluaisteáin, busanna, báid, gluaisrothair agus fomhuireáin. Tá go leor cineálacha cealla breosla ann, ach is éard atá iontu go léir ná anóid, catóid, agus leictrilít a cheadaíonn iain, go minic iain hidrigine atá luchtaithe go deimhneachg (prótóin), gluaiseacht idir dhá thaobh na cille breosla. Ag an anóid is cúis le catalaíoch an t-imoibriú ocsaídithe sa bhreosla a ghineann iain (go minic iain hidrigine luchtaithe go deimhneach) agus leictreoin. Is féidir go mbeidh a leithéidí ina bhfoinsí neamh-thruaillithe fuinnimh leictrigh amach anseo nuair a thiocfaidh a gcostas anuas. (ga)
  • Sel bahan bakar (bahasa Inggris: fuel cell) adalah sebuah alat elektrokimia yang mirip dengan baterai, tetapi berbeda karena dia dirancang untuk dapat diisi terus reaktannya yang terkonsumsi; yaitu dia memproduksi listrik dari penyediaan bahan bakar hidrogen dan oksigen dari luar. Hal ini berbeda dengan energi internal dari baterai. Sebagai tambahan, elektrode dalam baterai bereaksi dan berganti pada saat baterai diisi atau dibuang energinya, sedangkan elektrode sel bahan bakar adalah katalitik dan relatif stabil. Reaktan yang biasanya digunakan dalam sebuah sel bahan bakar adalah hidrogen di sisi anode dan oksigen di sisi katode (sebuah sel hidrogen). Biasanya, aliran reaktan mengalir masuk dan produk dari reaktan mengalir keluar. Sehingga operasi jangka panjang dapat terus menerus dilakukan selama aliran tersebut dapat dijaga kelangsungannya. Sel bahan bakar sering kali dianggap sangat menarik dalam aplikasi modern karena efisiensi tinggi dan penggunaan bebas-emisi, berlawanan dengan bahan bakar umum seperti metana atau gas alam yang menghasilkan karbon dioksida. Satu-satunya dari bahan bakar yang beroperasi menggunakan hidrogen murni adalah uap air, tetapi ada kekhawatiran dalam proses pembuatan hidrogen yang menggunakan banyak energi. Memproduksi hidrogen membutuhkan "carrier" hidrogen (biasanya bahan bakar fosil, meskipun air dapat dijadikan alternatif), dan juga listrik, yang diproduksi oleh bahan bakar konvensional. Meskipun sumber energi alternatif seperti energi angin dan surya dapat juga digunakan, tetapi sekarang ini mereka sangat mahal. Dengan adanya sumber potensial yang menghasilkan hidrogen, maka hal ini dapat diaplikasikan untuk berbagai kebutuhan, seperti bahan bakar transportasi, mikro power, pembangkit listrik, pembangunan, dan penggunaan lain sebagai sumber energi terpusat. Sel bahan bakar berpotensi sebagai subtitusi mesin pembakaran internal pada kendaraan dan dapat menghasilkan energi pada pengisian bahan bakar kendaraan. Selain itu, sel bahan bakar dapat diaplikasikan sebagai sumber energi alternatif yang murah, bersih serta portable. (in)
  • Une pile à combustible est une pile dans laquelle la génération d'une tension électrique s'effectue grâce à l'oxydation sur une électrode d'un combustible réducteur (par exemple le dihydrogène) couplée à la réduction sur l'autre électrode d'un oxydant, tel que l'oxygène de l'air. (fr)
  • 燃料電池(ねんりょうでんち、英: fuel cell)は、燃料(多くは水素)と酸化剤(多くは酸素)の化学エネルギーを、一対の酸化還元反応によって電気に変換する電気化学電池である。燃料電池が多くの電池と異なる点は、化学反応を維持するために燃料と(通常は空気からの)酸素を継続的に供給する必要がある点である。一方、電池では化学エネルギーは通常、電池内に既に存在する物質から得られる。燃料電池は、燃料と酸素が供給される限り、継続的に電気を作り出すことができる。 最初の燃料電池は、1838年にウィリアム・グローブによって発明された。その後、1932年にフランシス・ベーコンが水素-酸素燃料電池を発明して以来、1世紀以上にわたって商業利用されてきた。アルカリ型燃料電池は、発明者の名前をとってベーコン型燃料電池とも呼ばれ、1960年代半ばからNASAの宇宙計画で人工衛星や宇宙カプセルの発電に使用されてきた。それ以来、燃料電池は他の多くのアプリケーションにも使用されている。燃料電池は、商業施設、産業施設、住宅、遠隔地やアクセスが困難な場所での一次電源やバックアップ電源として使用されている。また、フォークリフト、自動車、バス、列車、ボート、オートバイ、潜水艦などの燃料電池自動車の動力源としても使用されている。 燃料電池にはさまざまな種類があるが、いずれも陽極と陰極、そしてイオン(多くは正電荷の水素イオン(プロトン))を行き来させる電解質で構成され、その電解質は燃料電池の両側面に存在する。陽極では、触媒によって燃料が酸化反応を起こし、イオン(多くの場合、正電荷の水素イオン)と電子が生成される。イオンは電解質を通って陽極から陰極に移動する。同時に、電子は外部回路を通って陽極から陰極に流れ、直流電気を発生させる。陰極では、別の触媒によってイオン、電子、酸素が反応し、水やその他の物質が生成される。燃料電池は電解質の種類によって分類され、起動時間が1秒の固体高分子形燃料電池(PEM燃料電池、PEMFC)から10分の固体酸化物型燃料電池(SOFC)までの差がある。関連技術として、充電することで燃料が再生されるフロー電池がある。個々の燃料電池の電位は0.7ボルト程度と比較的小さいため、用途に応じて十分な電圧を発生させるために、電池を「積み重ねる」、つまり直列に配置する。燃料電池は電気だけでなく、水蒸気や熱も発生し、燃料によってはごく微量の二酸化窒素などの排出物もある。一般的に普及している燃料電池自動車やエネファームでの発電効率は30~40%であり、PEFC燃料電池の発電効率はそこまで高くない。ただしエネファームでは効率の悪さからくる廃熱を給湯に回す事でエネルギー効率の向上が可能である。また高温域で運転するSOFCによるコジェネレーション方式で廃熱を回収すれば、最大85%の効率を得ることができる。 (ja)
  • Una pila a combustibile (detta anche cella a combustibile dal nome inglese fuel cell) è un dispositivo elettrochimico che permette di ottenere energia elettrica direttamente da certe sostanze, tipicamente da idrogeno ed ossigeno, senza che avvenga alcun processo di combustione termica. L'efficienza o rendimento delle pile a combustibile può essere molto alta; alcuni fenomeni però, come la catalisi e la resistenza interna, pongono limiti pratici alla loro efficienza. (it)
  • 연료전지(燃料電池, Fuel Cell)란 연료와 산화제를 전기화학적으로 반응시켜 전기에너지를 발생시키는 장치이다. 이 화학 반응은 내에서 촉매에 의하여 이루어지며 일반적으로 연료가 계속적으로 공급되는 한 지속적으로 발전이 가능하다. (ko)
  • Brandstofcellen zijn elektrochemische toestellen die chemische energie van een doorgaande reactie direct omzetten in elektrische energie. De chemische energie hoeft dus niet eerst omgezet te worden in thermische energie en mechanische energie, waardoor er minder verliezen optreden en de brandstofcel op een heel efficiënte manier energie omzet. In de cel vindt een redoxreactie plaats. In dit opzicht lijkt een brandstofcel op een batterij of accu; toch is er een belangrijk verschil tussen een accu of batterij en een brandstofcel. In een brandstofcel kunnen namelijk steeds opnieuw reagentia (bijvoorbeeld: waterstof en zuurstof) van buitenaf worden aangevoerd, terwijl de reagentia in een batterij of accu opgeslagen zitten in een gesloten stelsel. (nl)
  • Топливный элемент (англ. fuel cell) это электрохимическое устройство, химический источник тока, преобразующий химическую энергию топлива в электрическую энергию прямым методом. Электродвижущая сила вырабатывается в топливном элементе в результате электрохимических процессов из постоянно поступающих активных веществ. Наиболее совершенными промышленно выпускаемыми источниками тока являются низкотемпературные топливные элементы с рабочей температурой ниже 200 °C. В качестве топлива в них используются водород, жидкие углеводороды и другие виды топлива, в качестве катализатора, обычно, платина. КПД выпускаемых топливных элементов достигает 60 %, как и у наиболее совершенных электростанций с парогазовой установ­кой. В гибридных установках, где топливные элементы используются совместно с паросиловыми машинами, КПД может достигать 75 %. Топливные элементы имеют высокий уровень экологической безопасности, в них могут использоваться возобновляемые виды топлива. (ru)
  • Ogniwo paliwowe – ogniwo generujące energię elektryczną z reakcji utleniania stale dostarczanego do niego z zewnątrz paliwa. W odróżnieniu od ogniw galwanicznych (akumulatory, baterie), w których energia wytwarzanego prądu musi zostać wcześniej zgromadzona wewnątrz tych urządzeń (co znacznie ogranicza czas ich pracy), ogniwa paliwowe nie muszą być wcześniej ładowane. Wystarczy tylko doprowadzić do nich paliwo. W przypadku ogniw galwanicznych ładowanie może być procesem trwającym wiele godzin, a ogniwa paliwowe są gotowe do pracy po krótkim czasie wymaganym do nagrzania. Większość ogniw paliwowych do produkcji energii elektrycznej wykorzystuje wodór na anodzie oraz tlen na katodzie. Są to ogniwa wodorowe. Proces produkcji energii nie zmienia chemicznej natury elektrod oraz wykorzystywanych elektrolitów. W ogniwach galwanicznych wytwarzanie prądu opiera się na szeregu reakcji chemicznych, które doprowadzają do zmiany składu elektrolitów lub elektrod. Aby odwrócić ten proces konieczne jest długotrwałe ładowanie. Zaletą ogniw wodorowych jest niewielkie zanieczyszczanie powietrza. Powstające w nich spaliny składają się wyłącznie z obojętnej dla środowiska pary wodnej. Silniki spalinowe oprócz pary wodnej wytwarzają też dwutlenek węgla, tlenek węgla (czad), ozon, tlenki azotu oraz szereg innych toksycznych substancji. (pl)
  • Uma célula de combustível é uma célula eletroquímica que converte energia potencial de um combustível em eletricidade através de uma reação eletroquímica. Como qualquer célula eletroquímica, uma célula de combustível consiste em dois elétrodos, o ânodo e o cátodo, e um eletrólito. Dois componentes são essenciais: o hidrogénio, como combustível, e o oxigénio como oxidante.Em princípio, as células de combustível não são poluentes, visto que tem água com o produto da reação. (pt)
  • En bränslecell omvandlar kemisk energi från ett bränsle plus ett oxidationsmedel till elektricitet, genom en kemisk reaktion varvid bränslet oxideras vid anoden och oxidationsmedlet reduceras vid katoden. (sv)
  • Паливний елемент (англ. fuel cell) — , який забезпечує пряме перетворення хімічної енергії на електричну. На відміну від традиційних електричних акумуляторів, де відбуваються аналогічні перетворення, паливні елементи мають дві важливі особливості: 1) вони функціонують доти, доки паливо (відновник) та окислювач надходять із зовнішнього джерела;2) хімічний склад електроліту в процесі роботи не змінюється, тобто паливний елемент не треба перезаряджати. Назва «паливний елемент» аж до 1969 року вважалась умовною. Можливі різні варіанти комбінацій палива та окислювача. Так, водневий паливний елемент використовує водень як паливо та кисень (зазвичай з повітря) як окислювач. Також паливом можуть слугувати вуглеводні та спирти, а окислювачами повітря, хлор, . (uk)
  • 燃料電池(英語:Fuel cell)是一種主要透過氧或其他氧化劑進行氧化還原反應,把燃料中的化學能轉換成電能的發電裝置。最常見的燃料為氫 ,其他燃料來源來自於任何的能分解出氫氣的碳氫化合物,例如天然氣、醇、和甲烷等。燃料電池有別於原電池,優點在於透過穩定供應氧和燃料來源,即可持續不間斷的提供穩定電力,直至燃料耗盡,不像一般非充電電池一樣用完就丟棄,也不像充電電池一樣,用完須繼續充電,也因此透過電堆串連後,甚至成為發電量百萬瓦(MW)級的發電廠。 1839年,英國物理学家製作了首個燃料電池。而燃料電池的首次應用就在美國太空總署1960年代的太空任務當中,為探測器、人造衛星和太空艙提供電力。從此以後,燃料電池就開始被廣泛使用在工業、住屋、交通等方面,作為基本或後備供電裝置。 現今生活中存在多種燃料電池,但它們運作原理基本上大致相同,必定包含一個陽極,一個陰極以及讓離子(通常是氫正離子)通過電池兩極的电解质。電子由陽極傳至陰極產生直流電,形成完整的電路。各種燃料電池是基於使用不同的電解質以及電池大小而分類的,因此電池種類變得更多元化,用途亦更廣泛。由於以個體燃料電池計,單一顆電池只能輸出相對較小的電壓,大約0.7V,所以燃料電池多以串連或一組的方式制造,以增加電壓,配合應用需求。 另一方面,燃料電池產電後會產生水與熱,基於使用不同的燃料,有可能產生極少量二氧化碳和其他物質,對環境的污染比原電池及化石燃料發電廠少,是一種綠色能源。燃料電池的能量效率通常為40-60%之間;如果廢熱被捕獲使用,其熱電聯產的能量效率可高達85%。 燃料電池的市場正在增長,据派克研究公司(Pike Research)估計,到2020年固定式燃料電池市場規模將達到50 GW。 (zh)
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  • In 1932, Francis Thomas Bacon invented a fuel cell which derived power from hydrogen and oxygen. This was used by NASA to power lights, air-conditioning and communications. (en)
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  • The Brits who bolstered the Moon landings, BBC Archives. (en)
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  • Une pile à combustible est une pile dans laquelle la génération d'une tension électrique s'effectue grâce à l'oxydation sur une électrode d'un combustible réducteur (par exemple le dihydrogène) couplée à la réduction sur l'autre électrode d'un oxydant, tel que l'oxygène de l'air. (fr)
  • Una pila a combustibile (detta anche cella a combustibile dal nome inglese fuel cell) è un dispositivo elettrochimico che permette di ottenere energia elettrica direttamente da certe sostanze, tipicamente da idrogeno ed ossigeno, senza che avvenga alcun processo di combustione termica. L'efficienza o rendimento delle pile a combustibile può essere molto alta; alcuni fenomeni però, come la catalisi e la resistenza interna, pongono limiti pratici alla loro efficienza. (it)
  • 연료전지(燃料電池, Fuel Cell)란 연료와 산화제를 전기화학적으로 반응시켜 전기에너지를 발생시키는 장치이다. 이 화학 반응은 내에서 촉매에 의하여 이루어지며 일반적으로 연료가 계속적으로 공급되는 한 지속적으로 발전이 가능하다. (ko)
  • Brandstofcellen zijn elektrochemische toestellen die chemische energie van een doorgaande reactie direct omzetten in elektrische energie. De chemische energie hoeft dus niet eerst omgezet te worden in thermische energie en mechanische energie, waardoor er minder verliezen optreden en de brandstofcel op een heel efficiënte manier energie omzet. In de cel vindt een redoxreactie plaats. In dit opzicht lijkt een brandstofcel op een batterij of accu; toch is er een belangrijk verschil tussen een accu of batterij en een brandstofcel. In een brandstofcel kunnen namelijk steeds opnieuw reagentia (bijvoorbeeld: waterstof en zuurstof) van buitenaf worden aangevoerd, terwijl de reagentia in een batterij of accu opgeslagen zitten in een gesloten stelsel. (nl)
  • Uma célula de combustível é uma célula eletroquímica que converte energia potencial de um combustível em eletricidade através de uma reação eletroquímica. Como qualquer célula eletroquímica, uma célula de combustível consiste em dois elétrodos, o ânodo e o cátodo, e um eletrólito. Dois componentes são essenciais: o hidrogénio, como combustível, e o oxigénio como oxidante.Em princípio, as células de combustível não são poluentes, visto que tem água com o produto da reação. (pt)
  • En bränslecell omvandlar kemisk energi från ett bränsle plus ett oxidationsmedel till elektricitet, genom en kemisk reaktion varvid bränslet oxideras vid anoden och oxidationsmedlet reduceras vid katoden. (sv)
  • هي خلايا وقود الهيدروجين وهي التي تنتج الكهرباء بتفاعل كهربائي كيميائي باستخدام الهيدروجين والأوكسجين. فكرتها هي عكس فكرة تحليل الماء. عند تحليل الماء بالكهرباء ينفصل الهيدروجين عن الأكسجين بواسطة قطبي الكهرباء، وأما خلية الوقود فهي تجعل الهيدروجين يتفاعل مع الأكسجين ما ينتج التيار الكهربائي. (ar)
  • Una pila de combustible o cel·la de combustible (en anglès. fuel battery o fuel cell, es diu cel·la quan té un sol element) és un dispositiu electroquímic que contínuament converteix energia química en energia elèctrica (i una petita part en calor) sempre que disposi de combustible i d'un oxidant. (ca)
  • Palivový článek (angl. fuel cell) je elektrochemické zařízení přeměňující přímo chemickou energii paliva a okysličovadla na energii elektrickou. V podstatě jde o galvanický článek, skládající se ze dvou elektrod oddělených membránou nebo elektrolytem. K záporné elektrodě (anodě) je přiváděno palivo, ke kladné elektrodě (katodě) pak okysličovadlo. V prostoru mezi elektrodami se pak obě látky katalyticky slučují. Palivový článek může teoreticky pracovat nepřetržitě, dokud není přerušen přívod paliva nebo okysličovadla k elektrodám, protože ty jsou katalyticky i reaktivně stabilní. (cs)
  • Οι κυψέλες καυσίμου μπορούν να χαρακτηριστούν σαν κέντρα ενός συστήματος το οποίο χρησιμοποιεί το υδρογόνο ως καύσιμο. Αναλαμβάνουν τη μετατροπή του καυσίμου σε χρήσιμη ηλεκτρική ενέργεια. Η έννοια της κατάλυσης παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στη λειτουργία μιας κυψέλης καυσίμου, όπως θα δούμε παρακάτω και η έρευνα για τη βελτίωση των αποδόσεων γίνεται κυρίως σε αυτόν τον τομέα, τομέας εξ ορισμού μελετημένος στην κλίμακα του νανομέτρου. (el)
  • Fuelpilo, fuela pilo, brulpilo, malprecize ankaŭ fuelĉelo aŭ fuela ĉelo, estas (galvana pilo), kiu transformas la reakcian energion de la daŭre alkondukataj fueloj kaj oksidenzoj (oksidigantoj) al uzebla elektra energio. La plej ofta fuelpilo estas la hidrogen-oksigen-fuelpilo, kiu estas tre diskutata kiel alternativa energiofonto. (eo)
  • A fuel cell is an electrochemical cell that converts the chemical energy of a fuel (often hydrogen) and an oxidizing agent (often oxygen) into electricity through a pair of redox reactions. Fuel cells are different from most batteries in requiring a continuous source of fuel and oxygen (usually from air) to sustain the chemical reaction, whereas in a battery the chemical energy usually comes from substances that are already present in the battery. Fuel cells can produce electricity continuously for as long as fuel and oxygen are supplied. (en)
  • Brennstoffzelle heißt eine galvanische Zelle, welche die chemische Reaktionsenergie eines kontinuierlich zugeführten Brennstoffes und eines Oxidationsmittels in elektrische Energie wandelt. Mit Brennstoffzelle ist oft eine Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle gemeint. Einige Brennstoffzellentypen können außer Wasserstoff auch andere Brennstoffe nutzen, insbesondere Methanol, Butan oder Erdgas. (de)
  • Erregai-pila, erregai-zelula edo erregai-gelaxka, energia kimikoa energia elektrikoan eraldatzen duen gailua da; gailu elektrokimikoa, alegia. Pilaren barruan, erregaiz eta oxidatzailez osaturiko fluxu jarraituak kontrolpeko erreakzio kimikoa pairatzen du; fenomeno horren ondorioz sortutako produktuek kanpo-zirkuitua korronte elektrikoz hornitzen dute. Erregai-zelulen lehenengo aplikazioetako bat ibilgailu espazialetan eman zen, hidrogeno eta oxigenoaren erreakzioan oinarrituz, emaitza moduan ura emanez, astronautek edan dezaten edo ibilgailuko hozketa sistema gisa erabil dadin. (eu)
  • Pila de combustible, también llamada célula de combustible o celda de combustible, (comúnmente nombrada fuel cell en inglés) es un dispositivo electroquímico en el cual un flujo continuo de combustible y oxidante sufren una reacción química controlada que da lugar a los productos y suministra directamente corriente eléctrica a un circuito externo. El mercado de las pilas de combustible está creciendo. Pike Research estima que en 2020 se comercializarán pilas de combustible estacionarias, que alcanzarán los 50 Gw.​ (es)
  • Feiste leictricheimiceach a gcruthaítear fuinneamh leictreach go leanúnach inti trí imoibriú ceimiceach idir breosla ([[go minic, hidrigin)) mar hidrigin leachtach agus oibreán ocsaídeach (go minic, ocsaigin leachtach). Forbraíodh i gcomhair spásárthach í chun leictreachas is uisce, mar fhotháirge fiúntach, a sholáthar le linn taistil. (ga)
  • Sel bahan bakar (bahasa Inggris: fuel cell) adalah sebuah alat elektrokimia yang mirip dengan baterai, tetapi berbeda karena dia dirancang untuk dapat diisi terus reaktannya yang terkonsumsi; yaitu dia memproduksi listrik dari penyediaan bahan bakar hidrogen dan oksigen dari luar. Hal ini berbeda dengan energi internal dari baterai. Sebagai tambahan, elektrode dalam baterai bereaksi dan berganti pada saat baterai diisi atau dibuang energinya, sedangkan elektrode sel bahan bakar adalah katalitik dan relatif stabil. (in)
  • 燃料電池(ねんりょうでんち、英: fuel cell)は、燃料(多くは水素)と酸化剤(多くは酸素)の化学エネルギーを、一対の酸化還元反応によって電気に変換する電気化学電池である。燃料電池が多くの電池と異なる点は、化学反応を維持するために燃料と(通常は空気からの)酸素を継続的に供給する必要がある点である。一方、電池では化学エネルギーは通常、電池内に既に存在する物質から得られる。燃料電池は、燃料と酸素が供給される限り、継続的に電気を作り出すことができる。 最初の燃料電池は、1838年にウィリアム・グローブによって発明された。その後、1932年にフランシス・ベーコンが水素-酸素燃料電池を発明して以来、1世紀以上にわたって商業利用されてきた。アルカリ型燃料電池は、発明者の名前をとってベーコン型燃料電池とも呼ばれ、1960年代半ばからNASAの宇宙計画で人工衛星や宇宙カプセルの発電に使用されてきた。それ以来、燃料電池は他の多くのアプリケーションにも使用されている。燃料電池は、商業施設、産業施設、住宅、遠隔地やアクセスが困難な場所での一次電源やバックアップ電源として使用されている。また、フォークリフト、自動車、バス、列車、ボート、オートバイ、潜水艦などの燃料電池自動車の動力源としても使用されている。 (ja)
  • Ogniwo paliwowe – ogniwo generujące energię elektryczną z reakcji utleniania stale dostarczanego do niego z zewnątrz paliwa. W odróżnieniu od ogniw galwanicznych (akumulatory, baterie), w których energia wytwarzanego prądu musi zostać wcześniej zgromadzona wewnątrz tych urządzeń (co znacznie ogranicza czas ich pracy), ogniwa paliwowe nie muszą być wcześniej ładowane. Wystarczy tylko doprowadzić do nich paliwo. W przypadku ogniw galwanicznych ładowanie może być procesem trwającym wiele godzin, a ogniwa paliwowe są gotowe do pracy po krótkim czasie wymaganym do nagrzania. (pl)
  • Топливный элемент (англ. fuel cell) это электрохимическое устройство, химический источник тока, преобразующий химическую энергию топлива в электрическую энергию прямым методом. Электродвижущая сила вырабатывается в топливном элементе в результате электрохимических процессов из постоянно поступающих активных веществ. Наиболее совершенными промышленно выпускаемыми источниками тока являются низкотемпературные топливные элементы с рабочей температурой ниже 200 °C. В качестве топлива в них используются водород, жидкие углеводороды и другие виды топлива, в качестве катализатора, обычно, платина. (ru)
  • Паливний елемент (англ. fuel cell) — , який забезпечує пряме перетворення хімічної енергії на електричну. На відміну від традиційних електричних акумуляторів, де відбуваються аналогічні перетворення, паливні елементи мають дві важливі особливості: 1) вони функціонують доти, доки паливо (відновник) та окислювач надходять із зовнішнього джерела;2) хімічний склад електроліту в процесі роботи не змінюється, тобто паливний елемент не треба перезаряджати. Назва «паливний елемент» аж до 1969 року вважалась умовною. (uk)
  • 燃料電池(英語:Fuel cell)是一種主要透過氧或其他氧化劑進行氧化還原反應,把燃料中的化學能轉換成電能的發電裝置。最常見的燃料為氫 ,其他燃料來源來自於任何的能分解出氫氣的碳氫化合物,例如天然氣、醇、和甲烷等。燃料電池有別於原電池,優點在於透過穩定供應氧和燃料來源,即可持續不間斷的提供穩定電力,直至燃料耗盡,不像一般非充電電池一樣用完就丟棄,也不像充電電池一樣,用完須繼續充電,也因此透過電堆串連後,甚至成為發電量百萬瓦(MW)級的發電廠。 1839年,英國物理学家製作了首個燃料電池。而燃料電池的首次應用就在美國太空總署1960年代的太空任務當中,為探測器、人造衛星和太空艙提供電力。從此以後,燃料電池就開始被廣泛使用在工業、住屋、交通等方面,作為基本或後備供電裝置。 現今生活中存在多種燃料電池,但它們運作原理基本上大致相同,必定包含一個陽極,一個陰極以及讓離子(通常是氫正離子)通過電池兩極的电解质。電子由陽極傳至陰極產生直流電,形成完整的電路。各種燃料電池是基於使用不同的電解質以及電池大小而分類的,因此電池種類變得更多元化,用途亦更廣泛。由於以個體燃料電池計,單一顆電池只能輸出相對較小的電壓,大約0.7V,所以燃料電池多以串連或一組的方式制造,以增加電壓,配合應用需求。 (zh)
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  • خلية وقود (ar)
  • Pila de combustible (ca)
  • Palivový článek (cs)
  • Κυψέλη καυσίμου (el)
  • Brennstoffzelle (de)
  • Fuelpilo (eo)
  • Fuel cell (en)
  • Pila de combustible (es)
  • Erregai-pila (eu)
  • Pile à combustible (fr)
  • Cill bhreosla (ga)
  • Sel Tunam (in)
  • Pila a combustibile (it)
  • 연료전지 (ko)
  • 燃料電池 (ja)
  • Brandstofcel (nl)
  • Célula de combustível (pt)
  • Ogniwo paliwowe (pl)
  • Топливный элемент (ru)
  • Bränslecell (sv)
  • Паливний елемент (uk)
  • 燃料电池 (zh)
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