gorivna celica (gorivni element), vrsta galvanskega člena za neposredno pretvarjanje notranje energije (neposredni pretvornik energije) v električno delo. Ker gorivne celice notranje energije ne spremenijo v toploto, kakor motorji z notranjim zgorevanjem, je njihov izkoristek večji, ok. 80 %. Energijsko vsebnost ogljikovodikov lahko gorivna celica izkoristi bistveno bolje kakor motorji z notranjim zgorevanjem. Najpreprostejša je kisik-vodikova gorivna celica z dvema poroznima elektrodama in kalijevim lugom kot elektrolitom. Eni elektrodi stalno dovajajo plinasti kisik, drugi pa vodik. Negativno nabiti O2-ioni potujejo po elektrolitu proti vodikovi elektrodi in se na njej z vodikom zvežejo v H2O. Na kisikovi elektrodi nastane pozitiven potencial, katerega izenačevanje poteka prek zunanjega električnega tokokroga. Elektroni pri tem opravljajo električno delo. Delovna napetost znaša pri specifični obremenitvi 100 mW/cm2 ok. 0,8 V, brez obremenitve pa 1,3 V.
Nizkotemperaturne gorivne celice, ki jih uporabljajo v vesoljskih plovilih, lahko razvijejo moči do 100 kW. Poleg električne energije nastaja pri reakciji tudi pitna voda. Zaradi katalizatorjev iz platine in paladija, ki so nujni za potek reakcije, so zelo drage. Cenejša in primernejša vrsta gorivne celice je kisik-metanolska celica, v kateri poteka oksidacija metanola, ki je pomešan z elektrolitom (npr. kalijevim lugom). Nizkotemperaturne gorivne celice mdr. uporabljajo za napajanje oddaljenih televizijskih pretvornikov, poskusno pa za pogon vozil, kot so traktorji in motorni čolni. Visokotemperaturne gorivne celice delujejo pri 800–1000 °C, poganjajo jih ogljikovodiki (nafta in bencin). Kot elektrolit uporabljajo ione prevodnih keramik ali raztopine alkalnih karbonatov. Visoke temperature in pritiski, ki so še težko obvladljivi, zavirajo širšo uporabo teh gorivnih celic, čeprav so prototipne avtomobile z gorivno celico izdelali že številni proizvajalci avtomobilov.

Sorodna gesla: elektroenergetska tehnika | elektrokemija | galvanski člen | metanol | motorno vozilo | neposredni pretvornik energije | vodik


Vir: Veliki splošni leksikon - DZS d.d.

Komentiraj slovarski sestavek