Kas ir mikro degvielas šūna?

Kurināmā elementa koncepcija nav jauna. Faktiski kurināmā elementa koncepciju 1838. gadā izstrādāja vācu zinātnieks Kristians Frīdrihs Šonbjens. 1845. gadā velsiešu zinātnieks sers Viljams Roberts Grovs pieņēma šo koncepciju un izstrādāja pasaulē pirmo kurināmā elementu. Tomēr kopš tā laika tehnoloģija ir gājusi garu ceļu, un tagad mēs izmantojam kurināmā elementu dažādos lietojumos.

Mikrokurināmā šūna ir pārvietojams enerģijas avots, kas ražo elektroenerģiju no ķīmiskās enerģijas. Kopumā degvielas šūna darbojas pēc tāda paša principa, bet ir lielāka par tās mikroelementu, un tai var būt dažāda veida degvielas avoti. Mikro kurināmā elementi, ko izmanto kā barošanas avotu mazām elektroniskām ierīcēm, ir īpaša veida kurināmā elementi, kas kā degvielas avotu izmanto metanolu.

Mikro degvielas šūna sastāv no membrānas, kuras abās pusēs ir katalizators. Katalizators ir līdzeklis, ko izmanto ķīmiskas reakcijas radīšanai, kas mikrokurināmā elementa gadījumā ir ūdens. Anoda katalizators reaģēs ar metanola degvielu, bet katoda katalizators reaģēs ar gaisu.

Mikrokurināmā elementa anoda pusē ūdens un metanols ražo protonus, elektronus un oglekļa dioksīdu. Elektroni tiek virzīti, lai plūstu pa vadiem elektriskajā sistēmā, ko baro kurināmā mikroelements, kamēr protoni tiek novirzīti uz kurināmā elementa membrānas katoda katalizatora pusi. Vienīgais, kas palicis anoda pusē, ir oglekļa dioksīds, kas tiek izvadīts gaisā.

Slānī ar katoda katalizatoru elektroni un protoni atkal sastopas un reaģē ar skābekli un rada ūdens tvaikus. Pēc tam ūdens tvaiki (un siltums) tiek izvadīti gaisā.
Kurināmā elementi ir izdevīgi dažādu iemeslu dēļ. Iespējams, ka lielākā kurināmā elementa priekšrocība ir tā, ka tā parasti var nodrošināt lielāku jaudu mazākā daudzumā (ti, ar augstu enerģijas blīvumu), tādējādi nodrošinot ilgāku lietošanas laiku. Elektroniskajām iekārtām, kas patērē daudz enerģijas un kurām nav daudz vietas liela akumulatora ievietošanai, piemēram, klēpjdatoriem, digitālajām kamerām, viedtālruņiem un plaukstdatoriem (Personal Digital Assistant), mikro degvielas šūna var noderēt.