Tanie ogniwa paliwowe do małych instalacji kogeneracyjnych
Europejski strategiczny plan w dziedzinie technologii energetycznych (SET) wskazuje na potrzebę wprowadzenia na rynek bardziej wydajnych urządzeń i systemów do konwersji i końcowego wykorzystania energii, przeznaczonych do budynków, transportu i przemysłu, w tym między innymi systemów poligeneracyjnych i ogniw paliwowych. Projekt EURECA (Efficient use of resources in energy converting applications) pomógł w opracowaniu systemów mikro-CHP opartych na zaawansowanych ogniwach paliwowych z membraną elektrolitowo-polimerową. W toku realizacji projektu odnotowano postępy we wszystkich obszarach. Naukowcy zoptymalizowali materiały potrzebne do wytwarzania membran oraz płytki dwubiegunowe do ogniw paliwowych pracujących w temperaturze od 90 do 120°C. Aby obniżyć koszty ogniw paliwowych, zespół zmniejszył zawartość platyny przeprowadzającej reakcję katalityczną, starając się uzyskać obciążenie poniżej 0,2 gr/KW. Po pracach optymalizacyjnych dotyczących konstrukcji stosu oraz pola przepływu płytek dwubiegunowych pod kątem średnich temperatur, zespół zintegrował ogniwa paliwowe z systemem mikro-CHP. Uzupełnieniem prac eksperymentalnych było modelowanie. Udało się uzyskać sprawność wytwarzania energii elektrycznej rzędu 40%. Prototypowe urządzenia mikro-CHP wypadły dobrze w testach, osiągając żywotność około 12 000 godzin. Uczestnicy projektu EURECA pracowali nad zwiększeniem opłacalności technologii mikro-CHP. Dzięki wysokiej sprawności elektrycznej, ogniwa paliwowe bardzo dobrze nadają się do wykorzystania w systemach mikro-CHP. Ponadto zastosowanie ogniw paliwowych do spalania paliwa pozwala na pokonanie trudności związanych z oczyszczaniem i zwilżaniem gazów, typowych dla wymienników ciepła.
Słowa kluczowe
Ogniwa paliwowe, mikrosystemy skojarzonej produkcji energii cieplnej i elektrycznej, mikro-CHP, EURECA, membrana elektrolitowo-polimerowa
