Високотемпеолог ні паливні елементи виходять на новий рівень

Збірний паливний елемент складається з набору послідовно з’єднаних SOFC-елементів. Металеві конектори забезпечують електричний контакт при температурі понад 800 ° C (фото з сайту www.physorg.com © Bayer AG)

Створене в Німеччині на базі Інституту керамічних технологій і спечених матеріалів (IKTS) спільне підприємство має намір налагодити промисловий випуск високотемпáних паливних елементів, що дозволяють отримувати електроенергію зі звичайного природного газу і використовуються в якості запасного джерела електроживлення.

Як пише PhysOrg, мова йде про високотемпáні паливні елементи, що збираються з твердооксидних паливних елементів (solid-oxide fuel cell, SOFC). Таке рішення, робота над яким ведеться в IKTS вже без малого 15 років, дозволяє використовувати як джерело електронів не дорогий і складний у зберіганні водень, а набагато дешевший природний газ (за браком останнього згодиться також газолін, дизельне паливо і навіть біогаз).

Власне водень (разом з чадним газом) виходить прямо на місці за рахунок реформінгу вихідного палива. Оскільки для початку процесу реформінгу SOFC-елемент доводиться довго розігрівати до 800-градусної температури, збірний паливний елемент має обмежений діапазон застосування: в основному для опалення будівель і харчування автомобільних двигунів. Коефіцієнт корисної дії таких паливних елементів, і без того досить високий, може бути збільшений в деяких випадках більш ніж до 90% за рахунок використання теплової енергії, що посилено виділяється в ході його роботи.

Принцип роботи твердооксидного паливного елемента (SOFC-елемента). Зображення з сайту www.ecn.nl

Головною перешкодою на шляху до широкого застосування таких паливних елементів залишався порівняно короткий термін служби SOFC-елементів, проте створена в лабораторіях IKTS технологія нанесення ККД на металеві електроди дозволяє збільшити термін їх працездатності в 10 разів паралельно зі збільшенням їх ККД. Отримана в результаті платівка має ту ж площу поверхні, що і звичайний компакт-диск і забезпечує вихід електроенергії близько 20 ватт. Зібрана з таких платівок батарея може бути використана в якості запасного джерела електроживлення на човнах, «будиночках на колесах» та інших транспортних засобах. Налагодити промисловий випуск таких джерел електроживлення і збирається недавно створене на базі IKTS спільне підприємство Staxera GmbH.