Юный техник 1970-07, страница 18
ь Н J н2о ■ ,'Я' • V 2500 Н' U I 2 ЭЛЕКТРОНА 2 ЭЛЕКТРОНА Как было бы хорошо иметь батарею для транзисторного приемника на которой он мог работать, например, год! Но что толку от такой батареи: ведь она весила бы больше самого приемника. А батарея, рассчитанная на 10 лет? Такую тяжесть никто, конечно, не согласится таскать с собой. Значит, мечта о сверхдолговечной и миниатюрной батарейке неосуществима? Если говорить о тех батареях, к которым мы привыкли то трудно ожидать создания идеальной батареи. Но представьте себе батарею, напоминающую двигатель внутреннего сгорания. В нее тоже подается «топливо», только работает она по принципу «холодного горения», что и делает ее похожей больше на обычную батарею или аккумулятор, а не на двигатель. Называются такие батареи топливными элементами (ТЭ). Они бесшумны и безотказны в работе, не выделяют вредных газов. Энергия топлива в них превращается в электрическую непосредственно. Благодаря исключению всех промежуточных стадий к. п. д. их может достигать 70—80%. У топливных элементов очень длинная и трудная история. Они родились около 150 лет 'назад. Много раз о них забывали и «открывали» вновь; при тогдашнем состоянии науки и техники не удавалось сделать их экономичными, легкими, безотказными в работе и удобными в обслуживании. Особенно трудно было создать долго живущие и эф фективные электроды. Лишь за последние 20 лет развитие ТЭ двинулось вперед гигантскими шагами. Связано это с необходимостью создания мощных малогабаритных источников энергии для космических исследований, радио- и телеаппаратуры и других целей. Как же работает ТЭ? При горении водорода происходит простая химическая реакция образования воды. При этом можно проследить три стадии этой реакции (рис. I): отрыв электронов от атомов водорода, переход их к атомам кислорода и заполнение «вакантных» мест на внешней электронной оболочке. В результате образуются содружества двух ионов водорода и одного иона кислорода или просто молекулы воды. При обычном горении переход электронов осуществляется хаотически, во всем объеме реагирующих элементов. Температура при этом сильно повышается. Но представьте себе такую картину: атомы водорода мы собираем в одном месте, а кислорода — в другом. Заставим водород гореть, только электронам, соскочившим с орбит его ато- КИЛОВАТТ В КАРМАНЕ В. ТНАЧЕНН0, инженер мов, не дадим двигаться напрямик к атомам кислорода, а, поставив некую преграду, пустим их в «обход» по проводнику. Но что такое поток электронов? -Электрический ток. Остается подключить к проводнику лампочку или транзисторный приемник — бесперебойное питание обеспечено. Преградой же на пути электронов может служить обыч-I ш электролит. Он не пропускает электроны, зато образующиеся в результате реакции ионы водорода и кислорода двигаются в нем навстречу друг другу свободно. А как сделать, чтобы водород «горел» — отдавал электроны, — не будучи подожженным, а кислород их принимал? В этом могут помочь катализаторы. Ведь водород загорается, если струю его направить на мелко раздробленную платину, даже при комнатной температуре. Итак, принцип действия ТЭ нам ясен. Сердце ТЭ — две пористые металли 16 |
