معلومات لصنع الطائرة السمكة

كيف يمكن صنع خلية هيدروجينية؟




خلايا وقود الهيدروجين وهي التي تنتج الكهرباء من خلال تفاعل كهربائي كيميائي باستخدام الهيدروجين والأوكسجين.

فهذه الخلية الكهروكيميائية تستخدم لإنتاج الطاقة الكهربائية عن طريق تزويد الخلية بغازي الأكسجين و الهيدروحين باستمرار. عند الأنود يتأكسد الهيدروجين إلى بروتونات(التي تتتجه داخل وسط الإلكترولايت إلى الأنود) و إلكترونات (التي تتجه من خارج الخلية إلى الأنود) حيث يلتقي الجميع مع الأكسجين الذي يختزل لتكوين الماء. يوجد أنواع متعددة من الخلايا الوقودية والتي يمكن تصنيفها حسب نوع الالكترولايت الذي يحدد استخدامها النهائي. فعلى سبيل المثال تعتبر تلك التي تستخدم بوليمر موصل للبروتونات من الأكثر حظاً للإسخدام في السيارة الكهربائية بينما تلك التي تستخدم السيراميك الموصل لايون الأكسجين أفضل للاستخدام المنزلي للتزود بالكهرباء و الحرارة. أخيرا تعتبر الخلايا الوقودية من أكثر وسائل توليد الطاقة حفاظا على البيئة ، ولهذا تحظي باهتمام كبير نحو تطويرها وتسخيرها مستقبلا في تسيير السيارات وإمداد المنازل بالتيار الكهربائي. وهذه الأخيرة قد يصل وزنها إلى عدة أطنان.

** تاريخ ابتكارها وفكرتها
شهد منتصف القرن التاسع عشر الميلادي اختراع تقنية خلايا الوقود الهيدروجينية في إنجلترا على يد السير وليام روبرت جروف . ولكن نظرا لعدم جدوى استخدامه في تلك الفترة، ظل هذا الاختراع حبيس الأدراج لأكثر من 130 سنة تقريبا، وعادت خلايا الوقود مرة أخرى للحياة في عقد الستينيات، وذلك عندما طورت شركة «جنرال إليكتريك» خلايا تعمل على توليد الطاقة الكهربائية اللازمة للاستخدام في سفينتي الفضاء الشهيرتين «جيمني» و «أبوللو» ، بالإضافة إلى توفير مياه نقية صالحة للشرب لرواد الفضاء . كانت الخلايا الأولى في تلك المركبتين كبيرة الحجم وباهظة التكلفة، لكنها أدت مهامها دون وقوع أي أخطاء، واستطاعت أن توفر تيارا كهربائيا وكذلك مصدرا للمياه النقية الصالحة للشرب.
ومن الممكن أن نجري مقارنة بين تقنية خلايا الوقود الهيدروجينية و بطارية السيارة، بينما تخزن البطارية الرصاصية الطاقة بواسطة العامل المؤكسد بداخلها مما يستوجب إعادة شحنها من حين لآخر ، فإن خلايا الوقود تعمل على اتحاد عنصري الهيدروجين و الأكسجين لإنتاج الكهرباء ، وهي تعمل بصفة مستمرة لأن وقودها الهيدروجين والأكسجين يأتيان من وصلات خارجية .
وتتكون خلايا الوقود من رقائق مسطحة معدنية تتحد على سطحها جزيئات الهيدروجين والأكسجين بنسبة 1:2 لتكوين الماء H2O و تنتج كل شريحة منها 1 فولت من الكهرباء . وهذا يعني أنه كلما زاد عدد الشرائح المستخدمة كلما زاد الجهد الكهربائي للخلايا.









الخليه الهايدوجينيه : هي استخدام الماء عن طريق تفكيكه كهربائيا الى اوكسجين وهيدروجين
لعمل الخليه يلزمك التالي:
1- وعاء
2- اسلاك
3- مصدر للكهرباء , بطاريه مثلا
4- وعاء لتجميع غاز الهيدروجين
5- الاكترولايت : ماده تزيد من توصيل الماء للكهرباء
6- مفتاح لفصل الكهرباء
الماء لوحده غير جيد لتوصيل الكهرباء ويجب استخدام ماده مثل ملح الطعام

اذب الملح في الماء
وصل الكهرباء بالبطاريه
ضع الأسلاك بالماء
وضع وعاء تجميع الهايدورجين على السلك الموجب
شغل الدائره الكربايئه بالمفتاح
يبدا انتاج الهيدروجين
على فكره , عند السلك السالب سوف يتم انتاج غاز الكلور اذا كان الاكترولايت المستخدم هو ملح الطعام















1. ينساب الوقود الهيدروجيني على صفيحة المصعد ، في الوقت الذي ينساب فيه الأوكسجين على الصفيحة المقابلة و هي المهبط .

2. يسبب غشاء الفصل ( catalyst ) و الذي يوجد منها عدة أنواع منها ما يصنع من البلاتين انشقاق جزيء الهيدروجين إلى ذرتين تنشق كل منهما إلى أيون موجب ، و الكترون سالب .

3. تسمح صفيحة المحلل ( electrolyte ) فقط بمرور الأيونات ( البروتونات ) حاملة الشحنات الموجبة عبرها في حين تمنع مرور الاكترونات ، فتقوم هذه الأخيرة بالحركة عبر دارة وصل خارجية موصولة مع المهبط فتتحرك الالكترونات نحو المهبط فينشأ تيار كهربائي .

4. على المهبط تتحد الأيونات الهيدروجينية الموجبة مع الكتروناتها السالبة و مع الأوكسجين ليتشكل الماء الذي يتدفق خارج الخلية .