Ku całkowitej konwersji wodoru w energię elektryczną
Ogniwa paliwowe z zestalonym elektrolitem tlenkowym (SOFC) wykorzystują stałe materiały ceramiczne w roli elektrolitu (środka przewodzącego). Są to obiecujące urządzenia do przekształcania paliwa w energię elektryczną za pomocą reakcji elektrochemicznej, nie zaś w procesie spalania. Jednak ich efektywność i stabilność jest ograniczona przez kilka czynników. Ogniwa paliwowe z zestalonym elektrolitem tlenkowym przewodzące protony (SOFC) lub ceramiczne ogniwa paliwowe przewodzące protony (PCFC) wykorzystują elektrolit przewodzący protony zamiast przewodnika jonów tlenku i teoretycznie mają potencjał 100% zużycia paliwa. Jednak niska stabilność, spiekalność i przewodność właściwa protonów z prądem stałym elektrolitów kandydujących dotychczas stanowiły przeszkodę uniemożliwiającą zastosowanie ich na skalę komercyjną. Naukowcy finansowani ze środków UE zainicjowali projekt EFFIPRO ("Efficient and robust fuel cell with novel ceramic proton conducting electrolyte"), aby wykorzystać nowe bardziej stabilne materiały elektrolityczne, w tym tlenek lantanowo-niobowy (LaNbO4), do poprawy ogólnej wydajności PCFC. Rygorystyczny program badawczy doprowadził do identyfikacji nowej klasy stabilnych materiałów ceramicznych przewodzących protony – tlenków lantanowo-wolframowych (LWO) – jako najlepszych przewodników protonowych. Naukowcy wykorzystali metodę pulsacyjnego osadzania laserowego (PLD) do produkcji elektrolitu LWO z porowatym wspornikiem ze stopu metalu i anodą funkcjonalną lantanowo-chromitową z domieszką strontu (LSC). Była to pierwsza zgłoszona dotychczas struktura PCFC trzeciej generacji, która ponadto została opatentowana. Istnieje duże prawdopodobieństwo, że PCFC odegrają ważną rolę w przyszłych politykach energetycznych, biorąc pod uwagę ich potencjał w zakresie uzyskiwania wysokiej wydajności w średnich temperaturach. Projekt EFFIPRO zrobił pierwszy krok w tym kierunku w oparciu o nowe klasy materiałów, a także zidentyfikował problemy i rozwiązania związane z zastosowaniem elektrolitów cienkowarstwowych i kompatybilnych struktur elektrodowych.
