Skip to main content

Article Category

Article available in the folowing languages:

Technologia ogniw paliwowych, która da światu napęd do bardziej ekologicznego jutra

Podczas gdy świat zmaga się z uzależnieniem od paliw kopalnych, naukowcy spieszą się, aby wynajdować i doskonalić czyste, alternatywne źródła energii. Inicjatywa unijna przyniosła możliwe rozwiązanie w postaci wodorowego ogniwa paliwowego.

Gospodarka cyfrowa
Zmiana klimatu i środowisko
Technologie przemysłowe
Społeczeństwo
Energia
Badania podstawowe

Kilka lata temu czołowi naukowcy europejscy przystąpili do tworzenia nowego typu ogniwa paliwowego, któremu nadano nazwę IDEAL-Cell. Obecnie, otrzymana przez nich technologia zachowuje wszystkie dotychczasowe zalety, lecz z pominięciem wad. W istniejących ogniwach paliwowych ze stałym tlenkiem (SOFC) i przewodzących protony (PCFC), zachodzi reakcja chemiczna tlenu z wodorem, w wyniku której powstaje elektryczność i woda. Woda jest tu produktem ubocznym i gromadzi się na przeciwnie naładowanych elektrodach, powodując korozję i pogarszając sprawność ogniwa. W ramach wspieranego ze środków unijnych projektu IDEAL-CELL (Innovative dual membrane fuel cell), udało się opracować sposób zapobiegania zbieraniu się wody. Po intensywnym okresie konstruowania, modelowania i testów elektrochemicznych, partnerzy projektowi z powodzeniem przedstawili świadectwo słuszności koncepcji. Koncepcja zakłada, że wodór, tlen i woda są rozmieszczone w trzech odrębnych przegrodach. W odróżnieniu od standardowych ogniw PCFC i SOFC, powstająca woda nie odkłada się, odpowiednio, ani na katodzie, ani na anodzie. Nie ma potrzeby, by skierowany w przeciwną stronę przepływ gazu spychał wodę z dala od obszarów katalitycznych na elektrodach. Można przyłożyć ciśnienie zarówno w obszarze anodowym, jak i katodowym, aby podnieść całkowitą wydajność. Badacze wykazali, że ogniwo IDEAL-Cell funkcjonuje optymalnie w przedziale 600-700 °C. Szacują, że wydajność paliwa i sprawność elektryczna rośnie, odpowiednio, z 40 do 80% oraz z 50 do 75 %. Osiągi te przekraczają możliwości innych konfiguracji ogniw paliwowych wysokich temperatur. Zespół projektu IDEAL-CELL zastosował najnowocześniejsze metody eksperymentalne i teoretyczne w celu opracowania doskonalszych elektrod oraz materiałów elektrolitycznych, odkrycia nowych mechanizmów oraz sporządzenia i zweryfikowania kompletnego teoretycznego opisu ogniwa. Dzięki oczywistej poprawie wydajności, trwałości i obniżeniu kosztów, postępy poczynione w ramach projektu IDEAL-CELL mają szansę przynieść ważne innowacje w dziedzinie technologii ogniw paliwowych wysokich temperatur do stacjonarnych zastosowań. Wpłyną również pozytywnie na krajobraz energetyczny przyszłości.

Słowa kluczowe

Ogniwo paliwowe, SOFC, PCFC, IDEAL-CELL, ogniwo paliwowe wyposażone w podwójną membranę

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania