Твердооксидный топливный элемент: различия между версиями
| [отпатрулированная версия] | [отпатрулированная версия] |
Содержимое удалено Содержимое добавлено
в статье нет источников, а не сносок на них |
|||
Строка 1:
[[Файл:Solid oxide fuel cell.svg|thumb|Схема работы твердооксидного топливного элемента.]]
'''Твердоокси́дные''' ('''твердоо́кисные''') '''то́пливные элеме́нты''' ({{lang-en|Solid-oxide fuel cells}}, {{lang-en2|SOFC}}) — разновидность [[Топливный элемент|топливных элементов]], электролитом в которых является керамический материал (например, на базе [[Оксид циркония(IV)|диоксида циркония]]), проницаемый для ионов [[кислород]]а. Эти элементы работают при очень высокой температуре (700—1000 °C) и применяются в основном для стационарных установок мощностью от {{num|1|кВт}} и выше. Их отработанные газы могут быть использованы для приведения в действия [[газовая турбина|газовой турбины]], чтобы повысить общий [[коэффициент полезного действия]]. КПД такой гибридной установки может достигать 70 %{{нет АИ|17|10|2014}}.
== Принцип действия ==
Твердооксидный топливный элемент состоит из катода, анода и расположенного между ними электролита. В него с разных сторон подается топливо и воздух (кислород). Ионы кислорода и молекулы топлива встречаются и между ними происходит химическая реакция, в результате которой генерируется тепло и электроэнергия. Отходом реакции в случае водородного топлива является вода<ref name="РИАН, 10.12.2020">{{публикация|статья
|заглавие=Ученые нашли способ продлить срок службы водородных топливных элементов
|издание=РИА Новости |год=2020 |месяц=12 |день=10
|ссылка=https://ria.ru/20201210/tpu-1588428198.html
|архив дата=2020-12-10
|архив=https://web.archive.org/web/20201210111316/https://ria.ru/20201210/tpu-1588428198.html
}}</ref>.
В этих топливных элементах [[ион]]ы [[кислород]]а проходят через твёрдый [[Оксиды|оксид]], который используется в качестве электролита, и при высокой температуре реагируют с [[водород]]ом 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]] (в отличие от топливных элементов с [[Протонно-обменная мембрана|протонно-обменной мембраной]]). Это также значит, что твердооксидные топливные элементы не отравляются [[Оксид углерода(II)|монооксидом углерода]], и в них могут использоваться разные виды топлива. Твердооксидные топливные элементы могут работать на [[метан]]е, [[пропан]]е, [[Бутан (вещество)|бутане]], [[биогаз]]е. [[Сера]], содержащаяся в топливе, должна быть удалена перед поступлением его в топливный элемент, что легко сделать с помощью адсорбентов. Сера может и не удаляться из топлива, но тогда необходимо будет повысить рабочую температуру (не менее 700 °C).
| |||