Твердооксидный топливный элемент: различия между версиями
| [непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
Нет описания правки |
Нет описания правки |
||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
'''Твердооксидный топливный элемент''' — (англ. Solid oxide fuel cells, SOFC), применяется в основном для стационарных установок мощностью от 1 кВт и выше. Они работают при очень высокой температуре (700ºC- 1000ºC), и их отработанные газы могут использоваться для приведения в действия [[газовая турбина|газовой турбины]], чтобы повысить коэффицент полезного действия ([[КПД]]) установки. КПД такой гибридной установки может достигать 70%. В этих топливных элементах, [[ион|ионы]] [[кислород|кислорода]] проходят через твердый [[оксид]], который используется в качестве электролита, и при высокой температуре реагирует с [[водород|водородом]] на аноде. Хотя в твердооксидных топливных элементах необходима высокая рабочая температура (что требует специальных керамических материалов), зато они не нуждаются в таком дорогом катализаторе, как [[платина]] (топливные элементы с протонно-обменной мембраной). Это также значит, что твердооксидные топливые элементы не отравляются [[моноокид углерода|монооксидом углерода]], и в них могут использоваться разные виды топлива. Твердооксидные топливные элементы могут работать на [[метан|метане]], [[пропан|пропане]], [[Бутан (химия)|бутане]], [[биогаз|газе полученном из биомассы]]. Конечно, [[сера]] содержашаяся в топливе должна быть удалена, перед поступлением его в топливный элемент, но это легко сделать с помощью адсорбентов. |
'''Твердооксидный топливный элемент''' — (англ. Solid oxide fuel cells, SOFC), применяется в основном для стационарных установок мощностью от 1 кВт и выше. Они работают при очень высокой температуре (700ºC- 1000ºC), и их отработанные газы могут использоваться для приведения в действия [[газовая турбина|газовой турбины]], чтобы повысить коэффицент полезного действия ([[Коэффициент полезного действия|КПД]]) установки. КПД такой гибридной установки может достигать 70%. В этих топливных элементах, [[ион|ионы]] [[кислород|кислорода]] проходят через твердый [[оксид]], который используется в качестве электролита, и при высокой температуре реагирует с [[водород|водородом]] на аноде. Хотя в твердооксидных топливных элементах необходима высокая рабочая температура (что требует специальных керамических материалов), зато они не нуждаются в таком дорогом катализаторе, как [[платина]] (топливные элементы с протонно-обменной мембраной). Это также значит, что твердооксидные топливые элементы не отравляются [[моноокид углерода|монооксидом углерода]], и в них могут использоваться разные виды топлива. Твердооксидные топливные элементы могут работать на [[метан|метане]], [[пропан|пропане]], [[Бутан (химия)|бутане]], [[биогаз|газе полученном из биомассы]]. Конечно, [[сера]] содержашаяся в топливе должна быть удалена, перед поступлением его в топливный элемент, но это легко сделать с помощью адсорбентов. |
||
==Область применения== |
==Область применения== |
||
Версия от 13:19, 1 ноября 2007
Твердооксидный топливный элемент — (англ. Solid oxide fuel cells, SOFC), применяется в основном для стационарных установок мощностью от 1 кВт и выше. Они работают при очень высокой температуре (700ºC- 1000ºC), и их отработанные газы могут использоваться для приведения в действия газовой турбины, чтобы повысить коэффицент полезного действия (КПД) установки. КПД такой гибридной установки может достигать 70%. В этих топливных элементах, ионы кислорода проходят через твердый оксид, который используется в качестве электролита, и при высокой температуре реагирует с водородом на аноде. Хотя в твердооксидных топливных элементах необходима высокая рабочая температура (что требует специальных керамических материалов), зато они не нуждаются в таком дорогом катализаторе, как платина (топливные элементы с протонно-обменной мембраной). Это также значит, что твердооксидные топливые элементы не отравляются монооксидом углерода, и в них могут использоваться разные виды топлива. Твердооксидные топливные элементы могут работать на метане, пропане, бутане, газе полученном из биомассы. Конечно, сера содержашаяся в топливе должна быть удалена, перед поступлением его в топливный элемент, но это легко сделать с помощью адсорбентов.
Область применения
- Крупные стационарные установки мощностью 1 МВт. - 2 МВт.
- Бытовые стационарные установки мощностью 3 кВт. - 10 кВт.
- Установки для бортового питания транспорта (например, автомобильные рефрижераторы) мощностью 5 кВт.
- Силовые установки водного транспорта.
Перспективные разработки
Ведутся работы по снижению температуры процесса. Удалось снизить температуру до 500 ºC-600 ºC.
Компания FuelCell Energy (США) в 2007 году проведёт испытания силовой установки на SOFC топливных элементах для морских судов.
В США создан альянс Solid State Energy Conversion (SECA). SECA – альянс индустриальных групп, работающих над ускорением коммерциализации SOFC систем для стационарных, транспортных и военных приложений. Альянс работает над программой Coal-Based Systems. Цель программы - строительство чистых угольных электростанций, производящих энергию в водородных топливных элементах.
Члену альянса - компании General Electric к концу 2006 года удалось снизить стоимость SOFC топливных элементов до $254 за 1 кВт. установленной мощности.