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Quindi, il modo migliore che si possa fare √® quello di introdurre un altro strato indicato come strato di diffusione del gas su entrambi i lati della cella, ok. Cos√¨, abbiamo introdotto qualcosa chiamato strato di diffusione del gas e questi sono semplicemente materiali porosi potrebbero essere fatti conoscere fibre di carbonio che hanno una buona conducibilit√† e anche buona porosit√†. Quindi, se ora, guardate questa vista assemblata sembra qualcosa come quello che vedete qui. Quindi, all'improvviso hai subito, pi√Ļ parti qui hai dei canali di flusso su entrambi i lati poi hai gli strati di diffusione del gas su entrambi i lati poi gli elettrodi a due elettroni e proprio in mezzo, hai l'elettrolita. Quindi, abbiamo ora, aggiunto pi√Ļ parti per creare questa cella a combustibile assemblata che ci aiuta ad affrontare una vasta gamma di requisiti ok. Ecco, questo √® quello che abbiamo fatto qui. Quindi, ingrandisci nuovamente la stessa regione solo per mostrarvi ci√≤ che abbiamo compiuto aggiungendo questi strati di diffusione del gas. (Riferirsi Slide Time: 35:29) Quindi, se ora, tornate nella stessa regione che ho io mentre, precedentemente questo elettrodo era direttamente a contatto con questo canale di flusso di gas che abbiamo ora, abbiamo in mezzo uno strato di diffusione del gas. Lo stesso vale su questo lato hai lo strato di catalizzatore che hai lo strato di diffusione del gas che qui √® segnato e poi hai il canale di flusso ok. Quindi, questo √® quello che abbiamo compiuto. Quindi, ora, guardate le stesse due regioni A e B. Quindi, sebbene abbiate gas qui questo gas √® in grado di diffuso a tutte le regioni, a destra. Quindi, il gas √® ora, in grado di diffondere a tutte le regioni lungo la superficie dell'elettrodo e quindi, non solo B, ma anche localit√† adiacenti a A ottenere un accesso sufficiente al gas. Quindi, l'accesso al gas non √® una questione che poi guardiamo, ad esempio, la regione B se si ha elettricit√† generata nella regione B pu√≤ trovare il suo modo di tornare a questo canale di flusso attraverso questa maglia che √® una maglia condutte. Quindi, si dispone di una mesh che si sta effettuando elettronicamente che pu√≤ trasferire elettroni dall'elettrodo al canale di flusso del gas e la stessa mesh perch√© √® porosa pu√≤ trasferire gas dal canale di flusso all'elettrodo. Quindi, dato che pu√≤ servire sia questi scopi all'improvviso sia la regione A cos√¨ come una regione possono tranquillamente partecipare al processo di generazione di energia elettrica. Pertanto questa struttura √® ora, molto pi√Ļ adatta per generare elettricit√† come unit√† autonoma. Effettivamente oggi √® una tecnologia a celle a combustibile l'estensione della tecnologia delle celle a combustibile √® sostanzialmente basata su questa struttura, almeno la principale la versione della cella a combustibile che viene utilizzata per applicazioni a bassa temperatura che √® la versione a membrana fuel cell PEM fuel cell versione della cella a combustibile essenzialmente utilizza questa struttura. Ed √® questa struttura che si sa tiene conto di tutte le questioni che questo tipo di design di celle a combustibile richiede. (Riferimento Slide Time: 37:30) Cos√¨, siamo ora, pi√Ļ vicini alla tecnologia. Quindi, siamo a pochi passi da voi che sapete avere la cella completa messa insieme per cos√¨ dire, e potete vedere qui l'unico altro punto che mancava c'era la guarnizione. Quindi, hai bisogno di una guarnizione e ti sto solo mostrando le guarnizioni qui. Si tratta di guarnizioni che garantiscono che ci sia la sigillatura e non si conosce la perdita di gas sia sul lato carburante che sul lato ossigeno della cella a combustibile. Quindi, questo √® qualcosa che avrete. Voglio anche che tu sappia attirare la tua attenzione su qualcosa che forse questa figura non ti trasmette completamente, e cio√® la dimensione associata a questo sistema ho disegnato questi come grandi componenti. Quindi, che siano visivamente facili da guardare, ma in realt√† in una vera e propria cella a combustibile si sta guardando questa combinazione di elettrodi a membrana da qui a qui che ha i 2 GDL, 2 elettrodi e membrana che tutta l'unit√† √® probabile solo di sapere 2 o 3 millimetri di spessore se per niente forse anche meno di quello che sai. Quindi, solo un paio di millimetri di spessore √® quello che state guardando a questo intero setup. Quindi, sembrer√† molto sottile √® un po' che √® come una membrana che si pu√≤ tenere in mano e che fluttua nell'aria. Quindi, a parlare √® una membrana molto sottile su entrambi i lati di cui metti questo catalizzatore gli strati catalani cos√¨ come il GDS. I canali di flusso stessi sono tipicamente solo di sapori dire 4 o 5 millimetri di spessore. Quindi, stai guardando un intero o anche meno potrebbe essere. Quindi, state guardando un intero set up qui dove tutta questa struttura che vedete qui da qui fino a qui √® inferiore a circa un centimetro, pu√≤ essere inferiore a un centimetro di 1 centimetro, di spessore inferiore a 1 centimetri. Quindi, anche se mettete in 100 tali celle insieme che sarebbero solo 1 metri di lunghezza ok. Quindi, questo √® il punto che volevo evidenziare che forse non √® subito evidente a voi da questa immagine perch√© ho disegnato cose su una scala molto grande. (Riferimento Slide Time: 39:30) Quindi, voglio solo mostrare come si conosce questa singola cellula dentro in molti modi la cella a combustibile ha questa idea di base che √® simile a quella che si vedreeste in voi conoscere batterie che √® che si sa di usare un singolo che conosci una batteria doppia A o una batteria tripla - A che poi verrebbe indicata come una singola cella per determinate applicazioni. Ma se vuoi eseguire un'attivit√† pi√Ļ grande conosci l'attivit√† con esso metteresti diverse tali celle in serie o in parallelo a destra. Quindi, questo √® un concetto simile come quello esiste riguardante le celle a combustibile che bisognerebbe mettere in serie o in parallelo per gestire un output molto pi√Ļ grande che si conosce per generare un output molto pi√Ļ grande per qualche applicazione che richiede un output pi√Ļ grande. Quindi, sebbene l'unica cosa che ho aggiunto in questa figura che non c'era nella figura precedente sono queste due cose su entrambi i lati che √® l'attuale raccoglitore che √® il quale saranno le due estremit√† della cella, semplicemente per creare saperi collegare una che sarebbe una connessione al circuito esterno. E cos√¨ √® tutto quello che queste due unit√† stanno facendo qui solo che conosci connettere porta a quei due punti e poi raggiungeresti il circuito esterno. Se prendete diverse di queste unit√† e mettetele in serie in modo che sappiate di poter ora, generarvi di conoscere ognuno di loro per lasciarvi dire come genera mezzo volt e mettete a conoscenza 100 di questi insieme potete ottenere 50 volt giuste. Quindi, se vuoi fare qualcosa come la tua disposizione sembrerebbe qualcosa come vedi nel tuo schermo qui. (Riferirsi Slide Time: 40:44) Hai ragione solo sono gli estremi di questo setup che avresti i due collezionisti di corrente tra di voi avranno un intero branco di queste celle a combustibile impilate una contro l'altra. E da qui si parla di come un PEM fuel cell stack proton cambio membrana fuel cell stack ok. Quindi, la pila di celle a combustibile PEM √® quello che avrete qui. E mentre potrebbe non essere molto evidente immediatamente per ogni cellula ci sono diverse cellule qui ognuna √® una cellula qui, questa √® una cellula, questa √® una cellula, questa √® una cellula e questa √® una cellula. Quindi, ci sono 4 celle che vedete sul vostro schermo e che si toccano tutte. Quindi, alcuni aspetti del comune che conosci la regione tra le cellule sono stati modificati marginalmente, ma solo per confrontarti contro qualcosa che hai visto in precedenza se vedi qui quello che vedi tra queste 2 linee verdi √® quello che stavi precedentemente guardando come una singola cellula ok. Quindi, hai l'anodo che diciamo che questo √® l'anodo, quindi questo √® l'anodo della lista dei flussi di flusso. Quindi, questo √® il se si guarda a questa immagine qui questo √® il campo di flusso catodico questo lato hai il campo di flusso anodico questo lato e hai la membrana in mezzo e i due elettrodi e i 2 GDL. Quello che hai nella regione centrale qui, √® un canale refrigerante che ti aiuta a controllare la temperatura dello stack perch√© man mano che lo stack lo esegue pu√≤ generare un sacco di calore e hai bisogno di avere qualche controllo su di esso e puoi anche usare quel calore per qualche scopo. E cos√¨, si ha un refrigerante che attraversa il canale di solito √® acqua, ma possono anche provare altri refrigeranti per varie applicazioni. Quindi, si tratta di una pila di celle a combustibile. Ed √® cos√¨ che il sistema completo costruisce da te la dimostrazione che ti ho mostrato per la prima volta in laboratorio. Quindi, siamo ora, molto vicini a un prodotto e di fatto, questa √® l'unit√† primaria che si snoda nel tuo prodotto come una pila di celle a combustibile. (Riferirsi Slide Time: 42:38) Quindi, ad esempio, se hai qualche densit√† di corrente dalla cella diciamo che √® 0,4 ampere per centimetro quadrato ed √® che ha una tensione operativa di 0,5 volt, questo √® qualcosa che viene definito una curva di polarizzazione dalla cella del carburante e discuteremo di curve di polarizzazione in maggiori dettagli. Ma per il momento vi accorgete che questa √® la caratteristica prestante della cella a combustibile che vi mostra quale tipo di Voltages la cella del combustibile dimostrer√† quando si disegnano diverse quantit√† di corrente da esso o diverse quantit√† di densit√† di corrente da essa perch√© si normalizza per l'area. Cos√¨, ad esempio, a 0,5 volt dico che approssimativamente sta generando circa 0,4 minuti a o a 0,5 volt qui sta generando circa 0,4 ampere per centimetro quadrato. Diciamo solo che quello √® il punto di funzionamento per la cella a combustibile. Quindi, la carica √® chiara che qui. Quindi, sono 0,5 volt e le 0,4 ampere per centimetro quadrato. Quindi, supponendo di avere 200 di queste cellule in serie e ognuna delle celle ha una zona quadrata 100-centimetre perch√© hai 0,4 ampere per centimetro quadrato che genereranno 40 ampere per te, ogni cella generer√† 40 amperi e poi da quando sono 100, 200 di quelle celle in serie che arrivano a circa 100 volt. Cos√¨, questo generer√† 4 kilowatt ok. Quindi, 4 kilowatt di potenza saranno generati da questa cella dalla pila e questo √® pi√Ļ che adeguato per alimentare una famiglia. Ecco, questo √® il tipo di densit√† di potenza che si sta guardando, potenza che si sta guardando. (Riferimento Slide Time: 44:12) Quindi, qualche importante problema di design associato a questa tecnologia. Il primo √® il pericolo dall'uso di idrogeno puro e ossigeno. Penso che molte persone riconoscano il pericolo associato all'idrogeno. Ma dentro in realt√† quel che √® vero √® che qualsiasi carburante ha pericolo con esso se si tratta di petrolio, √® benzina, √® diesel, √® idrogeno, gas naturale compresso, tutti hanno un pericolo con loro perch√© fondamentalmente possono bruciare, fondamentalmente possono essere ossidati e si pu√≤ essere ossidati e fondamentalmente c'√® tanta energia che possono rilasciare. Quindi, devi gestirli con attenzione. Inoltre se si prende ossigeno puro che ha anche alcuni pericoli ad esso associati perch√© molto di quello che usiamo √® stabile a condizione atmosferica. E in condizioni atmosferiche, sotto 1 atmosfera di qualunque cosa sia che respiriamo che √® solo il 21 di ossigeno non √® il 100 di ossigeno. Quindi, quando si sposta dal 21 di ossigeno al 100 di ossigeno e mantenete ancora la pressione a dire 1 atmosfera √® aumentata la pressione parziale di ossigeno di un fattore 5. E questo pu√≤ causare certe cose che erano stabili a lei sa un'atmosfera di lei per conoscere l'aria atmosferica per essere improvvisamente un po' pi√Ļ reattiva perch√© stanno vedendo un'atmosfera di ossigeno puro. Quindi, devi essere un po' attento a riguardo. E quindi, analizziamo le cose come una sostituzione dell'ossigeno, l'aria viene spesso utilizzata come sostituzione dell'ossigeno e poi il gas naturale o altri combustibili possono spesso essere utilizzati come sostituzione dell'idrogeno e in alcuni casi, avrebbero bisogno di essere riformati prima di essere utilizzati. Quindi, questo processo riformatore e conosci l'elaborazione del carburante √® un argomento di cui abbiamo discusso in un'altra classe, ma √® cos√¨ che si sa che la tecnologia arriva insieme. (Riferimento Slide Time: 45:47) Dunque, questo √® lo schematismo complessivo della cella a combustibile e si pu√≤ vedere dove si pu√≤ avere idrogeno o altro combustibile o qualcosa che passa attraverso un riformatore viene convertito in un flusso ricco di idrogeno. E poi dall'altra parte hai l'ossigeno o l'aria e entrambi sono cotti in una cella a combustibile, e l'uscita dalla cella del carburante √® potenza dc che √® ci√≤ che vedete qui, ma in molti casi, il potere DC non √® quello che usiamo nella maggior parte delle nostre case sono impostate su AC, quindi corrente alternata. Quindi, quindi, abbiamo anche bisogno di un'unit√† elettrica che faccia la conversione da DC a AC. Se √® ci√≤ che √® necessario se si dispone di qualche altra serie di applicazioni in cui la potenza DC pu√≤ essere utilizzata direttamente √® possibile utilizzare direttamente l'output dalla cella del carburante con alcune modifiche minori per la Voltage ad esempio. Ma se hai voluto che fosse usato per qualsiasi applicazione corrente alternata devi fare questo processo di climatizzazione che poi ti otterrebbe il tuo potere AC. (Riferimento Slide Time: 46:43) Cos√¨, chiudo con un paio di commenti uno sull'idea di come questo possa essere utilizzato per l'applicazione residenziale e un altro su come questo pu√≤ essere utilizzato per l'applicazione automotive. Ora, quello che abbiamo visto finora √® la sequenza di voi sapete passi che sono coinvolti nel passare dal concetto al prodotto per una cella a combustibile, e spero che in questo in questa classe abbiate imparato cos' √® quel concetto che c'√® una cella a combustibile e quali sono quei passi che ci hanno portato dal concetto ad un prodotto che pu√≤ essere distribuito. Quindi, nel caso di uso residenziale, la coppia di altri punti che bisogna tenere a mente √® che generalmente parlare di dimensionamento non √® una questione molto critica da un'applicazione residenziale. Cos√¨, molte delle aziende che ti guardano sai creare questo per un'applicazione residenziale sono essenzialmente ok con un'unit√† che dice la dimensione di un frigorifero, le dimensioni di un frigorifero o le dimensioni di una lavatrice queste sono unit√† che sono gi√† presenti in molte delle nostre case e il presupposto √® che un tale dimensionamento del prodotto sar√† completamente accettabile per la maggior parte degli utenti. La durata target che la gente sta cercando √® di circa 4,0000 ore di durata e se generalmente si guarda a conoscere il numero di ore presenti in un anno che √® poco pi√Ļ di 8000 ore, si tratta di circa 5 anni di funzionamento. Quindi, la gente vorrebbe che fosse sistemata un sistema di celle a combustibile con il dimensionamento di dire un frigorifero o una lavatrice o qualche combinazione di esso che pu√≤ durare per 5 anni e generare corrente per una famiglia da 5 anni. Ecco, questo √® il tipo di target e si conoscono idee che sono presenti quando le persone guardano allo sviluppo di celle a combustibile per applicazioni residenziali. (Riferimento Slide Time: 48:10) Se si guarda all'applicazione automotive, la dimensione √® una questione critica, √® una questione molto critica perch√© si ha un'automobile molto compatta a cui le persone sono gi√† abituate. Non potete mettere un frigorifero e una lavatrice all'interno di un'automobile, non avete quella libert√†, non abbiamo quella flessibilit√†, avete presente praticamente il cofano del veicolo e magari qualche spazio nel bagagliaio. Devi lasciare un po' di spazio nel bagagliaio per gli occupanti da usare anche per altri scopi, ma tra il cofano, il bagagliaio e qualche regione sotto l'auto che √® tutto lo spazio che hai. Quindi, il tuo intero sistema di carburante il tuo alimentatore di gas sei un serbatoio di stoccaggio, il tuo gas alimenta la pila di celle a combustibile qualsiasi rifacimento che stai facendo qualsiasi elettrico conosci che stai facendo tutto deve sedersi compacemente all'interno di questa regione e generare ancora abbastanza potenza per quel veicolo per funzionare molto paragonabile a un'automobile moderna. Quindi, il dimensionamento √® un problema critico per le applicazioni automobilistiche, e in questo caso di applicazioni automobilistiche, il target lifetime √® di circa 4.000 ore rispetto alle 4,0000 ore. Se vedete 4.000 ore potreste pensare che sia nettamente inferiore a quello di un'applicazione residenziale, ma non √® questa la questione critica. Se prendete un'automobile normale per lasciarvi dire che viaggia in media solo diciamo tra i 40 e i 50 chilometri all'ora, poi in 4.000 ore ha capito coperto una distanza di 160.000 chilometri a 200.000 chilometri che sono all'incirca quello che ci aspettiamo come una durata per la maggior parte delle automobili. Ci sono, ovviamente, le automobili che si conoscono un milione di chilometri e cos√¨ via, ma in genere si sa che le automobili del mercato di massa che state guardando sono tipicamente facendo tra i 150.000 ai 200, 250.000 chilometri nella loro durata, durante le quali il motore √® in realt√† essenzialmente per circa 4.000 ore. E quindi, se si pu√≤ mostrare un sistema di celle a combustibile che pu√≤ tranquillamente funzionare per 4.000 ore incontrando tutti i parametri operativi, allora si dispone di un sistema di celle a combustibile applicabile per applicazioni automobilistiche. Cos√¨, in sintesi in questa classe, abbiamo esaminato il viaggio delle celle a combustibile dal concetto al prodotto. Abbiamo esaminato tutti questi passaggi coinvolti, come le idee si sono riunite, come sono state incorporate in questo design di celle a combustibile tale che alla fine si ha qualcosa in grado di erogare energia ad una specifica applicazione. E abbiamo anche finito la classe osservando quali sarebbero quei tipi di vincoli dalla prospettiva di conoscere applicazione residenziale o stazionaria rispetto a quella per un automotive o conosci l'applicazione mobile. Quindi, con questo concluderemo questa classe e guardiamo altri argomenti in un'altra classe.