Trwałe wodorowe ogniwa paliwowe
Zainicjowano również finansowany ze środków unijnych projekt SAPPHIRE (Automatyzacja systemów PEMFC z prognostyką i zarządzaniem zdrowiem w celu zwiększenia niezawodności i oszczędności), w celu rozwiązania problemu stosunkowo krótkiej żywotności PEMFC. Przedłużanie żywotności można osiągnąć na kilka sposobów - jedną z nich jest prognostyka i zarządzanie zdrowiem. Naukowcy przeanalizowali istniejące modele stosów PEMFC, wykorzystywanych do oceny stanu zdrowia, a nawet kontroli działania. Model najlepiej odpowiadający potrzebom prognostyki i zarządzania zdrowiem był połączeniem modelu statycznego i dynamicznego. To hybrydowe podejście zostało przetestowane w celu oszacowania globalnego trendu ewolucji napięć w czasie i przewidywania pozostałej żywotności. Partnerzy projektu opracowali również kilka kontrolerów, aby skutecznie przeciwdziałać wspólnym czynnikom, które mogą powodować degradację, taką jak zatrucie, wysuszenie i niedobór paliwa. Zatrucie tlenkiem węgla (CO) jest zwykle równoważone poprzez nawiew powietrza, które często jest ustawione na wysokie wartości, aby sprostać najgorszym oczekiwanym poziomom zatrucia. Trzeci partner wdrożył procedurę sprzężenia zwrotnego, wykorzystującą asymetryczną dynamikę zatrucia, zmniejszając poziom nawiewu powietrza o rząd wielkości, przy jednoczesnym zachowaniu stosu bez obecności tlenku węgla. Nieoczekiwane odkrycie dokonane w ramach projektu wynikało z błędnej konfiguracji długoterminowego sprzętu do testowania: testowane systemy były zwykle uruchamiane ponownie w ciągu kilku tysięcy godzin, a procedura ponownego uruchamiania systematycznie poprawiała ich skuteczność. Zdając sobie sprawę z tego wyniku, konsorcjum zweryfikowało to zjawisko w toku dodatkowych eksperymentów i potwierdziło, że można w dłuższej perspektywie odzyskać większość produktów poddanych długoterminowej degradacji. Efekt ten zaobserwowano już wcześniej, jednak był on uznawany za posiadający charakter tymczasowy i nigdy nie udowodniono jego trwania przez tysiące godzin. SAPPHIRE stworzył dwa zgłoszenia patentowe, jeden dla systemu kontrolerów, a drugi dla systemu prognostycznego opartego na danych. Biorąc pod uwagę aktualną generację PEMFC, możliwe będzie zastosowanie tych samych technik diagnostycznych i prognostycznych do kolejnej generacji ogniw paliwowych. Zapewniając wystarczającą wytrzymałość na aplikacje transportowe i stacjonarne, praca SAPPHIRE obiecuje przyspieszyć wprowadzanie na rynek technologii ogniw paliwowych, a także promować europejską niezależność energetyczną.
Słowa kluczowe
Wodór, ogniwa paliwowe, PEMFC, SAPPHIRE, automatyzacja systemu
