Ievads 5 kurināmā elementu veidos

Protonu apmaiņas membrānas kurināmā elementā kā elektrolīts tiek izmantota protonu apmaiņas membrāna. Šāda veida kurināmā elementos ūdeņraža gāzi padod caur anodu, kamēr katodam tiek piegādāta skābekļa gāze, un protonu apmaiņas membrāna darbojas kā elektrolīts starp tām. Elektroķīmiskās reakcijas laikā ūdeņraža gāze pie anoda tiek sadalīta protonos un elektronos. Kamēr protoni iet cauri protonu apmaiņas membrānai, elektroni plūst cauri ārējai ķēdei, radot elektroenerģiju. Katodā skābeklis savienojas ar protoniem un elektroniem, kā blakusproduktu veidojot ūdens tvaikus. PEMFC piedāvā tādas priekšrocības kā liels jaudas blīvums, ātrs palaišanas laiks un augstas efektivitātes pārveidošana, padarot tos plaši izmantotus transportlīdzekļos, piemēram, automašīnās un vieglajos kravas automobiļos.

Alkaline Fuel Cell kā elektrolītu izmanto kālija hidroksīda šķīdumu. AFC ūdeņraža gāze pie anoda sadalās ūdeņraža jonos un elektronos. Ūdeņraža joni šķērso kālija hidroksīda šķīdumu, bet elektroni plūst caur ārēju ķēdi, radot elektroenerģiju. Katodā skābeklis savienojas ar ūdeņraža joniem un elektroniem, kā rezultātā rodas ūdens kā blakusprodukts. AFC ir augstas efektivitātes pārveidošana un izturība, taču kālija hidroksīda šķīduma korozijas dēļ tie tiek plaši pielietoti noteiktās jomās, piemēram, aviācijā un aizsardzībā.

Fosforskābes kurināmā elementā kā elektrolīts tiek izmantota fosforskābe. PAFC ūdeņraža gāze pie anoda tiek sadalīta protonos un elektronos. Protoni migrē caur fosforskābes elektrolītu, bet elektroni plūst caur ārēju ķēdi, radot elektroenerģiju. Katodā skābeklis savienojas ar protoniem un elektroniem, kā blakusproduktu veidojot ūdeni. PAFC piedāvā augstas efektivitātes pārveidošanu un stabilitāti, ko parasti izmanto ģeneratoru komplektos un koģenerācijas sistēmās.

Cietā oksīda kurināmā elementā kā elektrolīts tiek izmantots ciets oksīds. SOFC ūdeņraža gāze pie anoda sadalās protonos un elektronos. Protoni migrē caur cieto oksīda elektrolītu, bet elektroni plūst caur ārēju ķēdi, radot elektroenerģiju. Katodā skābeklis tiek oksidēts, savienojoties ar protoniem un elektroniem, radot skābekļa jonus. Šie skābekļa joni iet caur cieto oksīda elektrolītu atpakaļ uz anodu, kur tie reaģē ar ūdeņraža gāzi, kā blakusproduktu veidojot ūdens tvaikus. SOFC piedāvā tādas priekšrocības kā augstas efektivitātes pārveidošana, degvielas elastība un ilgs kalpošanas laiks, tāpēc tos parasti izmanto ģeneratoru komplektos un koģenerācijas sistēmās.

Izkausēta karbonāta degvielas šūna (MCFC) ir arī augstas temperatūras degvielas šūna, kurā kā elektrolīts tiek izmantots izkausēts karbonāts. MCFC deggāze parasti sastāv no ūdeņraža un oglekļa dioksīda maisījuma. Šīs gāzes anoda reakcijas zonā sadalās karbonātu jonos un elektronos. Karbonāta joni var migrēt caur izkausētu karbonāta elektrolītu augstās temperatūrās un katoda reakcijas zonā apvienoties ar skābekli, veidojot ūdeni, oglekļa dioksīdu un elektronus. Elektroni plūst caur ārēju ķēdi, radot elektroenerģiju. MCFC darba temperatūra parasti svārstās no 600 līdz 700 grādiem pēc Celsija.