Reaktory chlazené roztavenými solemi
V krátkodobém horizontu se bude ve světě stavět většina nových reaktorů jako lehkovodní reaktory, tedy stejný typ, který ve 20. století vedl k počátečnímu boomu zavádění jaderné energie.
Kyslíko-vodíkové palivové články jsou hitem poslední doby, ale jen málo z nás se zatím s nějakým setkalo. Jsou to značně komplikovaná zařízení, využívající speciální materiály a technologie. Funkci palivového článku si však můžeme demonstrovat i doma, přičemž nebudeme potřebovat žádné speciální komponenty k jeho sestavení. To nejdůležitější, co musíme sehnat, jsou dva platinové drátky.
Pro pokus si připravíme:
• sklenici s vodným roztokem kuchyňské soli
• voltmetr
• 4,5 V baterii
• propojovací kabely s krokodýlky
• 2 platinové drátky jako elektrody
Postup:
Platinové drátky připevníme ke sklenici s roztokem kuchyňské soli pomocí krokodýlků na konci kabelů, jejichž druhé konce spojíme s elektrodami baterie. Propojením elektrického okruhu začne ve sklenici probíhat elektrolýza. Na anodě se začne uvolňovat Cl2, na katodě reaguje uvolněný Na s vodou za vzniku NaOH a H2. Poté baterii odpojíme a kabely zapojíme do voltmetru. V tuto chvíli začne probíhat reakce palivového článku, proces inverzní k elektrolýze. Při elektrolýze vzniklý Cl2 a H2, jejichž bublinky jsou z části usazené na elektrodách a zčásti jsou rozpuštěné v elektrolytu, reagují za vzniku HCl podle rovnic:
Celková reakce: H2 + Cl2 = 2HCl
Katodová reakce (redukce): Cl2 + 2e- = 2Cl-
Anodová reakce (oxidace): H2 = 2H+ + 2e-
Tato elektrochemická reakce se projeví měřitelným napětím na voltmetru, které dosahuje přibližně 1,3 V a postupně klesá. Výkon tohoto palivového článku je však zanedbatelný. Vyplývá to z toho, že celková plocha třífázového rozhraní elektroda / elektrolyt / reaktant je velmi malá.
Pokus lze provádět s různými elektrolyty, přičemž v závislosti na chemickém složení se bude měnit i napětí článku. Abychom si uvědomili význam katalyzátoru na elektrodě, můžeme celý pokus opakovat například s měděnou elektrodou místo platinové. Proces elektrolýzy bude probíhat naprosto stejně, ale k reakci palivového článku nedojde, na voltmetru změříme 0 V.
Detailněji je uvedený pokus popsán na http://www.geocities.com/fuelcellkit
Tip pro vás
Obšírnou brožuru (cca 70 stran) o palivových článcích vydal UJV Řež za podpory ČEZ, a. s., v r. 2002. Máte-li o ni zájem, můžete si ji zdarma objednat na tretipol@volny.cz. Koho by polekala délka studie, může si objednat (rovněž zdarma) stručný leták vysvětlující základ palivových článků.
V krátkodobém horizontu se bude ve světě stavět většina nových reaktorů jako lehkovodní reaktory, tedy stejný typ, který ve 20. století vedl k počátečnímu boomu zavádění jaderné energie.
„Bůh je krásný, úžasný vynález lidského mozku“, říká teoretický fyzik a matematik Brian Greene. Je tomu tak? Opravdu není „nad námi“ něco víc, ...
To může znamenat jediné – Fyziklání! Letňany zaplavili nadšení fyzikové! V pátek 14. února proběhl již 19. ročník populární týmové soutěže Fyziklání, ...
Nová inteligentní tkanina může zvýšit teplotu o více než 30 stupňů Celsia již po 10 minutách na slunci. Do materiálu jsou zabudovány specializované nanočástice, které absorbují ...
Světla, která se sama rozsvítí a zhasnou, topení, které nastaví ideální teplotu, než přijdete z práce, dveře, které se po odchodu zamknou, pračky, myčky a vysavače ovládané na dálku.
Zjímavý průřez historií jaderné fúze a propagace jednoho ze směrů výzkumu - stellarátorů. množstvím animací i reálných záběrů podává srovnání se současnými tokamaky.