Дослідження електричних характеристик паливних елементів як джерел живлення для інноваційного розвитку екологічно безпечного транспорту

Abstract

Мета статті – розроблення методичних рекомендацій для проведення лабораторних (практичних) занять з дослідження електричних характеристик паливних елементів для використання в навчальному процесі підготовки здобувачів за різними рівнями вищої освіти та освітніми програмами. Методика передбачає обробку експериментальних даних, отриманих під час проведення досліджень, та виявлення закономірностей щодо впливу таких факторів, як концентрація та температура розчину етанолу, на енергетичні характеристики паливного елементу типу Міκрο-DEFС. Розроблено методичні рекомендації до виконання практичних (лабораторних) робіт, присвячених дослідженню фізичних властивостей етанолового паливного елементу. Наведено тестові результати, отримані під час проведення експерименту з визначення впливу концентрації етанолу на енергетичних характеристики паливного елементу. Показано, що методичні рекомендації мають універсальний характер та адаптовані до можливостей та потреб здобувачів, які навчаються за різними освітніми програмами та рівнями підготовки: перший (бакалаврський) та другий (магістерський). З використанням eκспeримeнтального зразκа Horizon FCJJ-22 Fuel Cell типу Міκрο-DEFС розроблені методичні рекомендації дослідницької спрямованості для здобувачів, що навчаються за різними освітніми програмами, структура яких охоплює розгляд теоретичних питань, зокрема ознайомлення з хімічними реакціями на електродах паливного елементу, а також проведення експериментальних досліджень з визначення впливу низки факторів на електричні характеристики паливного елементу. Розроблені методичні рекомендації з дослідження фізичних властивостей етанолових паливних елементів призначені для використання під час проведення лабораторних та/або практичних занять зі здобувачами вищої освіти, які навчаються за різними спеціальностями та освітніми програмами. Отримані під час таких занять знання та навички стануть основою для розширення у здобувачів власних знань про нові технології в області альтернативної енергетики.

Development of methodological recommendations for conducting laboratory (practical) classes on the study of physical properties of fuel cells for use in the educational process of training applicants at various levels of higher education and in various educational programs. It involves processing experimental data obtained during research and identifying regularities regarding the influence of such factors as the concentration and temperature of the ethanol solution on the energy characteristics of the Micro-DEFS type fuel cell. Methodical recommendations for performing practical (laboratory) works dedicated to studying the physical properties of ethanol fuel cells have been developed. Test results obtained during an experiment to determine the effect of ethanol concentration on the energy characteristics of an ethanol fuel cell are presented. It is shown that methodological recommendations have a universal character and are adapted to the capabilities and needs of applicants studying at different educational programs and levels of training: first (bachelor's) and second (master's). With the use of an experimental sample of Horizon FCJJ-22 Fuel Cell type Micro-DEFS, methodological recommendations of a research orientation have been developed for applicants studying in various educational programs, the structure of which includes consideration of theoretical issues, in particular familiarisation with chemical reactions at the electrodes of a fuel cell, as well as conducting experimental studies to determine the influence of several factors on the operating characteristics of the fuel cell. The developed methodological recommendations for the study of the physical properties of ethanol fuel cells are intended for use during laboratory and/or practical classes with students of higher education who will study in various specialities and educational programs. The knowledge and skills acquired during such courses will become the basis for expanding the students' knowledge about new technologies in the field of alternative energy.