Skip to main content

Integrated low temperature methanol steam reforming and high temperature polymer electrolyte membrane fuel cell

Article Category

Article available in the folowing languages:

Nowatorska technologia przenośnych układów zasilania

Sukces przenośnych ogniw paliwowych zależy w dużej mierze od możliwości taniego i ciągłego zaopatrzenia w paliwo. Finansowani ze środków UE naukowcy opracowali zaawansowaną technologię dostarczania wodoru.

Technologie przemysłowe
Energia

W przeciwieństwie do tradycyjnych nośników energii, opartych na paliwach kopalnych, wodór ma ogromny potencjał jako czysty nośnik energii w zastosowaniach stacjonarnych, przenośnych i transportowych. Istnieją istotne bariery do pokonania, zanim wodór będzie mógł stać się powszechnie wykorzystywanym źródłem energii. Dotyczą one między innymi trudności w magazynowaniu i transporcie, szczególnie w przypadku zastosowań przenośnych. W ramach finansowanego ze środków UE projektu BEINGENERGY (Integrated low temperature methanol steam reforming and high temperature polymer electrolyte membrane fuel cell) naukowcy opracowali prototypowe ogniwa paliwowe o sprawności przewyższającej podobne technologie. W nowym zintegrowanym rozwiązaniu zastosowano reaktor do reformowania metanolu oraz wysokotemperaturowe ogniwa paliwowe z membraną elektrolityczno-polimerową (HT-PEMFC). Celem naukowców było przeprowadzanie reakcji reformingu parowego metanolu w temperaturach poniżej 200°C. Niskotemperaturowa konwersja metanolu do wodoru ułatwi sprzężone działanie, jako że silnie egzotermiczna reakcja w HT-PEMFC dostarcza ciepła do endotermicznej reakcji reformowania parowego. Połączenie HT-PEMFC i reaktora do reformowania metanolu pozwoliło poprawić sprawność uzyskanych w ten sposób ogniw paliwowych o niemal 14%. Zintegrowany system ma niewielkie rozmiary i jest łatwy w obsłudze, a jego wydajność przekracza wartości przyjęte przez wspólne przedsiębiorstwo na rzecz technologii ogniw paliwowych i technologii wodorowych (FCH JU) Komisji Europejskiej. Ze względu na cechy katalizatora i niską temperaturę pracy emisja tlenku węgla z reaktora reformującego jest niewielka, a wydajność i żywotność ogniwa paliwowego zwiększona. Zespół zidentyfikował dwa obiecujące katalizatory na bazie miedzi i palladu, dzięki którym wytwarzanie wodoru będzie jeszcze wydajniejsze. Oba będzie można zastosować w różnych konfiguracjach reformingu metanolu. W odróżnieniu od konwencjonalnych, rurowych, parowych reaktorów reformujących, nowy system zaprojektowano tak, aby przekazywał ciepło w jednolity sposób do zapakowanego złoża. Zaawansowana technologia projektu BEINGENERGY pozwoli też umocnić pozycję Europy jako lidera rozwoju i komercjalizacji małych i średnich ogniw paliwowych. Wyniki tych prac mogą mieć także znaczenie dla innych branż, w których potrzebne są wydajne i niedrogie technologie zasilania i magazynowania energii, na przykład w pojazdach elektrycznych.

Słowa kluczowe

Wodór, BEINGENERGY, reforming parowy metanolu, zasilanie ogniw paliwowych, ogniwa paliwowe z membraną elektrolitowo-polimerową

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania