Super-elektrownie
Jednym z elementów rozwoju technologicznego jest ciągłe poszukiwanie nowych sposobów na bardziej wydajne wytwarzanie energii przy jednoczesnym ograniczeniu kosztów i emisji zanieczyszczeń. Ulepszanie istniejącej technologii ogniw paliwowych z zestalonym elektrolitem tlenkowym ('solid oxide fuel cell' - SOFC) stanowi jeden z wielu sposobów na wytwarzanie "czystszej energii". SOFC to elektrochemiczne urządzenie konwertujące, zawierające elektrolit (w postaci zestalonego tlenku lub w formie ceramicznej), które wytwarza energię elektryczną poprzez utlenianie paliwa. Urządzenia SOFC są z reguły wydajne, stabilne i niedrogie, jednak wymagają wyższych temperatur roboczych oraz dłuższego czasu rozruchu. W ramach finansowanego przez UE projektu o nazwie "Na drodze do dużej elektrowni SOFC" ('Towards a large SOFC power plant' - Large-SOFC) zbadano nowy rodzaj elektrowni, bazujących na zmodernizowanej technologii SOFC. Prace projektowe skupiono głównie wokół rozwoju koncepcji, komponentów oraz podsystemów elektrowni bazujących na SOFC, które potencjalnie mogłyby wytwarzać od kilkuset kilowatów do kilku megawatów energii elektrycznej. Celem projektu było zbadanie optymalnych sposobów przeniesienia technologii SOFC z poziomu kilowatów do poziomu megawatów, przy utrzymaniu kosztów produkcji poniżej 1 000 EUR za kilowat oraz osiągnięcie żywotności rzędu 50 000 godzin. Pragnięto ponadto osiągnąć skuteczność wytwarzania elektryczności na poziomie 60% oraz skuteczność skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła rzędu 80%. Uczestnicy projektu badali, modelowali oraz zatwierdzili proponowany system oraz podsystemy, uwzględniając urządzenia uzupełniające ('balance of plant' - BoP), wdrożenie na skalę przemysłową oraz elastyczność paliwową. Przeanalizowano ponadto wyzwania społeczno-gospodarcze, które mogą wpłynąć na wdrożenie i działanie systemów SOFC, w tym rodzaje paliw, przyłącza do sieci elektrycznej, bezpieczeństwo oraz ocenę cyklu życia ('life cycle assesment' - LCA). W ramach projektu Large-SOFC opracowano szereg realistycznych modeli. Jeden z modeli, oparty o bio-metanol, charakteryzował się pozytywnymi wynikami analizy cyklu życia w zakresie wydajności środowiskowej systemu SOFC w porównaniu z klasyczną elektrownią. Nowe modele SOFC mogą z pewnością odegrać ważną rolę w tworzeniu bardziej "zielonej" przyszłości.
