Proces elektrochemiczny polega na bezpośredniej zamianie energii reakcji chemicznej na energię elektryczną dzięki przepływowi elektronów w zewnętrznym obwodzie. Tak działają m.in. ogniwa i baterie, a w energetyce coraz częściej rozważa się także komórki (ogniwa) paliwowe, w których reagent (np. wodór) jest utleniany na anodzie, a utleniacz (np. tlen z powietrza) ulega redukcji na katodzie. Efektem jest powstanie różnicy potencjałów i prądu.
Dlaczego poprawna jest: Komórka paliwowa?
Komórka paliwowa jest klasycznym przykładem urządzenia, które wykorzystuje reakcje elektrochemiczne na elektrodach do wytwarzania energii elektrycznej. Nie trzeba tu najpierw produkować pary, poruszać turbiną ani napędzać generatora – prąd jest skutkiem procesu elektrochemicznego.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- Turbina parowa – to urządzenie mechaniczne. Zamienia energię pary (ciepło i ciśnienie) na energię mechaniczną obrotu wału. Energia elektryczna powstaje dopiero w generatorze sprzężonym z turbiną, a nie w wyniku procesu elektrochemicznego.
- Reaktor jądrowy – w elektrowni jądrowej reaktor jest przede wszystkim źródłem ciepła (z rozszczepienia jąder). To ciepło służy zwykle do wytwarzania pary i napędu turbiny oraz generatora. Sam reaktor nie jest urządzeniem elektrochemicznym.
- Panel fotowoltaiczny – wytwarza energię elektryczną dzięki efektowi fotowoltaicznemu w półprzewodniku (oddziaływanie światła i złącza p-n). To proces fotoelektryczny, a nie elektrochemiczny (nie zachodzą tu reakcje redoks na elektrodach jak w ogniwie).
Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w pytaniu pojawia się słowo "elektrochemiczny", szukaj urządzeń typu: ogniwo, bateria, akumulator, ogniwo paliwowe. Turbiny, reaktory i fotowoltaika wytwarzają prąd innymi mechanizmami.
