Nowy projekt stosów SOFC nowej generacji
Technologia ogniw paliwowych zapewnia wytwarzanie wydajnej i czystej energii dla niemal każdego urządzenia wymagającego zasilania elektrycznego. SOFC to kolejna technologia ogniw paliwowych, która opiera się na niedrogich stałych tlenkach lub materiałach ceramicznych, które są również modułowe i wydajne. Mają duży potencjał w szerokiej gamie zastosowań, od wykorzystania jako pomocnicze jednostki napędowe w pojazdach po stacjonarne wytwarzanie energii. Praca w bardzo wysokich temperaturach powoduje bardzo dużą sprawność elektryczną i elastyczność paliwową, co przyczynia się także do większej ekonomiczności. Mimo swojego potencjału, technologia SOFC wciąż wymaga rozwinięcia konkretnych kwestii w celu spełnienia wymagań dotyczących aplikacji mobilnych i przenośnych. Uszczelnienie wysokiej jakości metalowych warstw, służące jako wzajemne połączenie między poszczególnymi komórkami, stwarza znaczną barierę dla szerszej komercjalizacji SOFC. W ramach projektu finansowanego ze środków unijnych MMLRC = SOFC (praca nad produkcją masową tanich i solidnych stosów SOFC) badacze opracowali rozwiązanie takie, że cienkie blachy są ukształtowane w taki sposób, aby zminimalizować sprzężenie naprężeń termomechanicznych między komórką SOFC a ramką metalową. Nowy projekt zwiększa możliwości cyklu termicznego i zmniejsza degradację połączeń międzysieciowych. Ponadto, zwiększa wydajność SOFC, ponieważ siła potrzebna do bezpiecznego styku jest teraz niezależna od siły potrzebnej do zabezpieczenia szczelności gazowej połączeń uszczelniających. Wymagania dotyczące cyklu termicznego w lekkich stosach SOFC są wysokie, ponieważ czasy rozruchu dla większości rodzajów aplikacji mobilnych są krótkie. To samo dotyczy również urządzeń przenośnych, które mają być eksploatowane w bardzo krótkim czasie. Dlatego najważniejszą kwestią z punktu widzenia szybkiego rozpoczęcia jest zarządzanie naprężeniem termicznym. Kompensacja naprężeń z gradientów temperatury i implementacja ulepszonych uszczelnień szkła umożliwia wytwarzanie stosów SOFC w standardach wysokiej jakości. Zaproponowana przez projekt nowa architektura ze zredukowanymi naprężeniami termicznymi doprowadzi do wytworzenia lekkich, bardziej niezawodnych stosów SOFC przy obniżonych kosztach.
Słowa kluczowe
Stosy SOFC, technologia ogniw paliwowych, MMLRC = SOFC, naprężenie termomechaniczne, cykl termiczny
