باتری سوختی

باتری سوختی وسیله است كه سوخت هایی مثل هیدروژن، الكل، گازوئیل یا متان را مستقیماً به الكتریسیته تبدیل كند. باتری سوختی بدون هیچ آلودگی برق تولید می كند، زیرا تنها محصول فرعی آن، آب است.

باتری سوختی در فضاپیماها و دیگر دستگاه های فنی (با پیچیدگی زیاد) كه به منابع انرژی تمیز و پر بازده نیازدارند، استفاده می شود.

شما می توانید این پروژه را با وسایل خانگی بسازید، و نشان دهید كه چگونه هیدروژن و اكسیژن می توانند تركیب شده و انرژی الكتریكی تمیز تولید نمایید.

وسایل مورد نیاز

١- ٣٠ سانتیمتر سیم نیكلی كه روكش پلاتینی دارد یا سیم پلاتینی خالص. معمولا این سیم در خانه پیدا نمی شود بنابراین لازم است آن را بخرید. ٢- یك تكه میله چوبی یا پلاستیكی ٣- باتری ٩ولتی و سری آن ٤- چسب نواری شفاف

٥- ظرف آب ٦- ولت سنج

ابتدا سیم پلاتینی را به دو تكه ١٥ سانتیمتری تقسیم كنید. آنها را به شكل فنر بپیچید، این سیم ها به عنوان الكترودهای باتری سوختی عمل می كنند. برای آنكه آنها شكل فنری بدست آورند كافی است آنها را حول میله نازك ( مثل یخ شكن، میخ، میله جارختی، ...) بپیچید.

سپس سیم های سر باتری را (به دو نیمه) باز می كنیم و روكش عایق انتهای سیم ها را بر می داریم. سپس همانند شكل، انتهای لخت شده سیم ها را به انتهای الكترودهای پلاتینی می پیچیم (همانند شكل فوق). بدین ترتیب سر باتری به الكترود ها وصل می شود، و همچنین دو سیم دیگر را نیز به الكترودها وصل می كنیم. قرار است بعدها این دو سیم به ولت سنج وصل شوند.

سپس الكترودها را با نوار چسب روی یك تكه چوبی بچسبانید. در پایان، با نوار چسب میله چوبی را روی ظرف آب محكم كنید، به طوری كه تمام طول الكترودها داخل آب قرار گیرد. دقت كنید سیم های (معمولی) پیچیده شده باید بیرون آب باشد، و فقط قسمت پلاتینی الكترودها داخل آب قرار گیرند.

حال سیم قرمز را به پایه مثبت ولت سنج و سیم سیاه را به پایه منفی (یاcommon) ولت سنج وصل نمایید. ولت سنج عدد 0 ولت را نشان می دهد. البته گه گاهی عدد ٠.٠١ ولت نیز نشان داده می شود.

اكنون باتری سوختی كامل شده است.

برای راه اندازی باتری سوختی، شما باید حباب های هیدروژن را در اطراف یك الكترود و حباب های اكسیژن را در اطراف الكترود دیگر ایجاد كنید. راه ساده ای برای این كار وجود دارد.

باتری ٩ ولتی را به سر باتری تماس دهید (لزومی ندارد آن را كاملاً وصل كنید زیرا كافی است فقط دو یا سه ثانیه سر باتری به باتری وصل شود)

با وصل كردن باتری به سر باتری، حباب های هیدروژن و اكسیژن تولید می شوند، فرآیندی كه به آن الكترولیز می گویند. در هنگامی كه باتری وصل است، شما می توانید حباب هایی كه در اطراف الكترودها شكل می گیرند را ببینید.

حال باتری را بردارید. اگر شما سیم با پوشش پلاتین را بكار نگیرید، متوجه می شوید كه ولت سنج عدد صفر نشان می دهد، در واقع در این حالت باتری درست نشده است.

پلاتین به عنوان عامل فعال كننده (كاتالیست) عمل می كند، و اجازه می دهد هیدروژن و اكسیژن مجدداً با هم تركیب شوند.

واكنش الكترولیز، معكوس می گردد. به جای آنكه الكتریسیته، آب را به اكسیژن و هیدروژن تبدیل كند، هیدروژن و اكسیژن با هم تركیب شده و آب را بوجود می آورند و در این بین الكتریسیته تولید می شود.

در ابتدا شما 2 ولت برق از باتری سوختی بدست می آورید. وقتی حباب ها خارج شده و یا در آب حل می گردند، ولتاژ كاهش می یابد. البته این كاهش در ابتدا سریع بوده اما به تدریج كند می شود.

پس از (حدود) یك دقیقه، ولتاژ باز هم كندتر كاهش می یابد.

دقت كنید كه ما انرژی باتری ٩ ولتی را به صورت حباب های هیدروژن و اكسیژن ذخیره نموده ایم.

ما می توانیم حباب های هیدروژن و اكسیژن را از منابعی دیگر به الكترودها برسانیم و بدین ترتیب برق بدست آوریم.  یا در طول روز به وسیله انرژی خورشیدی هیدروژن و اكسیژن را بدست آورده و آنها را ذخیره كنیم، سپس در طول شب آنها را در باتری سوختی مصرف كنیم. یا آنها را در مخازن پر فشار ماشین های الكتریكی ذخیره نموده، و برق مورد نیاز ماشین را از باتری سوختی تامین نماییم.

بازگشت