ZESTAW ENERGIA ODNAWIALNA - PANEL SOLARNY I OGNIWO WODOROWE
Zestaw Energia Odnawialna służy do demonstracji sposobu pozyskania czystej energii za pomocą ogniw paliwowych i wodoru wytworzonych przy użyciu energii słońca i wody. Zestaw pozwala generować energię elektryczną ze światła słonecznego przy wykorzystaniu wodoru i ogniwa w technologii PEM (odwracalne ogniwo paliwowe). Rozbijając cząsteczki wody (H2O) otrzymujemy dwa pierwiastki: wodór (H) i tlen (O). Energia elektryczna jest wytwarzana w wyniku procesu spalania wodoru magazynowanego w cylindrze. W reakcji wykorzystywane jest ogniwo słoneczne fotoelektryczne, które generuje energię o zerowej emisji dwutlenku węgla.
Elementy zestawu umożliwiają budowę systemu zasilania, który przechowuje energię słoneczną w postaci wodoru. Wodór może być następnie wykorzystany przez ogniwo paliwowe do zasilania małego silnika w zestawie.
Dlaczego ogniwa paliwowe i wodór?
Ogniwa paliwowe zamieniają energię chemiczną w energię elektryczną. Wodorowe ogniwa paliwowe robią to bardzo czysto, bez toksycznych emisji i z wysoką wydajnością. Technologie wodorowe i ogniwa paliwowe mają wiele potencjalnych zastosowań w zakresie czystej energii – od zasilania pojazdów czy domowej elektroniki po ogrzewanie budynków.
Ogniwa paliwowe nie wytwarzają energii z powietrza. Używają wodoru. Wodór jest znakomitym nośnikiem energii. Wodór jest nietoksyczny, odnawialny, łatwo dostępny i pełen energii. Kiedy spala się z tlenem, zamienia się w wodę. Ta woda może być ponownie rozłożona na wodór i tlen poprzez elektrolizę. Wytworzony wodór można ponownie spalić, przechodząc w ten sposób nieograniczony cykl bez toksycznych emisji. Ogniwo paliwowe umożliwia przekształcenie wodoru w prąd elektryczny bez spalania.
Paliwa kopalne są przekształcane w użyteczną energię poprzez spalanie. Energia uwalniana podczas spalania jest z natury trudna do wychwycenia i nieefektywna. Wytwarza również dwutlenek węgla, którego nie można łatwo przekształcić z powrotem w nadające się do użytku paliwo. Silnik spalinowy na paliwo kopalne w elektrowni ma tylko około 30 do 40% sprawności. Oznacza to, że zamienia tylko 30 do 40% energii z paliw kopalnych na energię użytkową (energię elektryczną). Silniki w samochodzie są jeszcze mniej wydajne i osiągają poziom od 15 do 20% sprawności. Gdzie idzie reszta energii? Ucieka jako ciepło, wibracje i hałas.
Z drugiej strony ogniwa paliwowe mogą działać z wydajnością od 40 do 65%. Oznacza to, że mogą przekształcić 40 do 65% energii zawartej w wodorze w energię elektryczną.
Rozwój technologii i produktów wodorowych i ogniw paliwowych na całym świecie poprawi jakość powietrza, którym oddychamy, zapewni bezpieczną i niezawodną energię, zmniejszy emisje powodujące zmiany klimatyczne i stworzy miejsca pracy dla wysoko wykwalifikowanych pracowników.
Przykładowe eksperymenty:
Efektywność paneli słonecznych przy pełnym oświetleniu i częściowym zacienieniu
Efektywność paneli w zależności od ich kąta nachylenia
Minimalne napięcie przy którym zajdzie rozkład wody
Proces elektrolizy generujący wodór i tlen z wody
Proces uzyskiwania energii elektrycznej z wodoru i tlenu
Polaryzacja ogniw paliwowych
Szybkość zachodzących reakcji
Zwiększanie efektywności zużycia energii
Zachowanie energii i transfer energii
Efektywność paneli słonecznych
Zawartość zestawu:
Ogniwo PEM
Baza do ogniwa
Zbiornik wodoru
Zbiornik tlenu
Wewnętrzny pojemnik na gaz
Moduł bazowy na zbiorniki
Przezroczysta tuba
Elastyczne przyłącza
Plastikowe piny do ogniwa
Akumulator z przewodami łączącymi
Strzykawka
Silnik i wiatrak z łopatkami
Panel słoneczny 1 Watt
Instrukcja montażu
Płyta CD-ROM z lekcjami
ZAKRES TEMATYKI - CHEMIA
Elektroliza, energia, wytwarzanie wodoru, szybkość reakcji, wydajność reakcji, półprzewodniki, stechiometria
ZAKRES TEMATYKI - FIZYKA
Obwody elektryczne, energia, światło, prawo Ohma, obwody równoległe, zasilanie (elektryczne), obwody szeregowe
Ziemia
ZAKRES TEMATYKI - OCHRONA ŚRODOWISKA:
Energia odnawialna
Idealnym rozszerzeniem zestawu jest monitor do pomiaru parametrów różnych energii odnawialnych dostępny w naszym sklepie FIZH06