Твердооксидный топливный элемент: различия между версиями

[непроверенная версия][непроверенная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
Нет описания правки
Нет описания правки
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 (напр., на базе [[Оксид циркония(IV)|диоксида циркония]]), проницаемый для ионов [[кислород]]а. Эти элементы работают при очень высокой температуре (700 ºC — 1000 ºC) и применяется в основном для стационарных установок мощностью от 1 кВт и выше. Их отработанные газы могут быть использованы для приведения в действия [[газовая турбина|газовой турбины]], чтобы повысить КПД ([[коэффициент полезного действия]]) установки. КПД такой гибридной установки может достигать 70 %.
'''Твердооксидный топливный элемент''' — ({{lang-en|Solid oxide fuel cells, SOFC}}), применяется в основном для стационарных установок мощностью от 1 кВт и выше. Они работают при очень высокой температуре (700 ºC — 1000 ºC), и их отработанные газы могут быть использованы для приведения в действия [[газовая турбина|газовой турбины]], чтобы повысить коэффициент полезного действия ([[Коэффициент полезного действия|КПД]]) установки. КПД такой гибридной установки может достигать 70%. В этих топливных элементах [[ион|ионы]] [[кислород|кислорода]] проходят через твёрдый [[оксид]], который используется в качестве электролита, и при высокой температуре реагируют 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 топливные элементы не отравляются [[монооксид 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]], содержащаяся в топливе, должна быть удалена перед поступлением его в топливный элемент, но это легко сделать с помощью адсорбентов.
 
'''Твердооксидный топливный элемент''' — ({{lang-en|Solid oxide fuel cells, SOFC}}), применяется в основном для стационарных установок мощностью от 1 кВт и выше. Они работают при очень высокой температуре (700 ºC — 1000 ºC), и их отработанные газы могут быть использованы для приведения в действия [[газовая турбина|газовой турбины]], чтобы повысить коэффициент полезного действия ([[Коэффициент полезного действия|КПД]]) установки. КПД такой гибридной установки может достигать 70%. В этих топливных элементах [[ион|ионы]]ы [[кислород|кислорода]]а проходят через твёрдый [[оксид]], который используется в качестве электролита, и при высокой температуре реагируют с [[водород|водородом]]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]] (топливныев элементыотличие от топливных элементов с [[Протонно-обменная мембрана|протонно-обменной мембраной]]). Это также значит, что твердооксидные топливные элементы не отравляются [[монооксид углерода|монооксидом углерода]], и в них могут использоваться разные виды топлива. Твердооксидные топливные элементы могут работать на [[метан|метане]]е, [[пропан|пропане]]е, [[Бутан (химиявещество)|бутане]], [[биогаз|газе, полученном из биомассы]]е. Конечно, [[сера]], содержащаяся 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 и выше.
== Область применения ==
* Бытовые стационарные установки мощностью 100 Вт — 10 кВт.
* Крупные стационарные установки мощностью 1 [[Мегаватт|МВт]] и выше.
* Установки для бортового питания транспорта (например, [[автомобиль]]ные рефрижераторы) мощностью 5 кВт.
* Бытовые стационарные установки мощностью 100 Вт  — 10 кВт.
* Установки для бортового питанияэлектропитания транспорта (например, [[автомобиль]]ныеАвторефрижератор|автомобильные рефрижераторы]]) мощностью 5 кВт.
* Силовые установки водного [[судно|транспорта]].
 
== Перспективные разработки ==
Ведутся работыисследования по снижению температурырабочей процессатемпературы. Удалось снизить температуру до 500 ºC  — 600 ºC.
 
Компания FuelCell Energy (США) в [[2007 год]] годуу проведёт испытания силовой установки на SOFC топливных элементах для морских [[судно|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., Цельцелью программыкоторой является строительство чистых [[уголь]]ных [[электростанция|электростанций]], производящих энергию в водородных топливных элементах.
 
Члену альянса  — компании [[General Electric]]  — к концу [[2006 год]] годаа удалось снизить стоимость SOFC топливных элементов до $254 за 1 кВт установленной мощности.
 
Компания [http://www.violetfuelcellsticks.com/ Violet Fuel Cell Sticks] в марте [[2008 год]] годаа объявила о достижении объёмной плотности мощности SOFC в 15 кВт/литр.
 
== См. также ==
* [[FutureGen]]
 
== Ссылки ==
* [http://www.fuelcellenergy.com FuelCell Energy  Производительпроизводитель стационарных топливных элементов]
* [http://www.solidcell.net/ Solid Cell, Inc. — - Разработчикразработчик топливных элементов]
* [http://www.seca.doe.gov/ SECA]
 
[[Категория:Топливные элементы]]