Was sind die Typen von Wasserstoff-Brennstoffzellen?

Brennstoffzellen-Typen

Je nach Elektrolyt-Typen können Brennstoffzellen in verschiedene Sorten aufgeteilt werden.

1. alkalische Brennstoffzelle (AFC)

Diese Brennstoffzelle wird als Elektrolyt in Koh verwendet. Sauerstoff-Reduktion in Alkali-Elektrolyt ist schneller als die Kinetik der Säure-Elektrolyt-und die Verwendung von nicht-metallischen Elektro-Katalysatoren macht AFC wirtschaftlich. Es lässt jedoch nicht zu, dass saure Verunreinigungen wie CO2 in der Umwelt aufgrund der Emissionen auftreten.

Alkali-Systeme arbeiten sehr gut bei Raumtemperatur und haben die höchste Spannung Wirkungsgrad unter allen anderen Kraftstoff-Systemen. Darüber hinaus hat die AFC eine lange Lebensdauer, da Sie sich gut mit vielen Materialien anzupassen.

Die AFC sind zuverlässige Systeme und sind in der Lage, relativ hohe Leistung in geringem Umfang zu erreichen. Die Dichte der Stromversorgung variiert zwischen 100-200 MW/cm ². Die Kosten werden in den 50/100 $/kW für den Verkehrssektor getestet.

2. Phosphor Säure-Brennstoffzelle (PAFC)

In dieser Brennstoffzelle, in der Phosphor-Säure in galvanische Form verwendet wird, werden die relativen sauberen Brennstoffe (wie Erdgas, LPG) oder das Gas vom Lüfter gereinigt. Es konzentriert sich auf zwei Anwendungen am ehesten dem Markt. Dies sind Kraftwerke und cogenaration Einheiten. Es ist notwendig, einen Soja-Metall-Elektro-Katalysator in PAFC zu verwenden. Trotz dieser Nachteile bietet Phosphor Säure hervorragende thermische, chemische und elektrochemische Stabilität als Elektrolyt. Darüber hinaus sind Pafcs sehr vorteilhaft für die Nutzung von Abwärme.

PAFC Systeme sind die am weitesten entwickelten Systeme in den Anwendungen auf der Erde. Sie werden meistens verwendet, um Elektrizität in Orten wie Wohnungen, Einkaufszentren, etc. herzustellen. Pafcs sind kommerziell erhältlich in Form eines 24-V-elektrischen Generators von 250 W bis 200 kW. Die Investitionskosten beträgt $287/kW in einem 200 kW-PKC, das Gas als Kraftstoff verbraucht.

Pafcs können am besten an einem festen Output-Level arbeiten. Mit einem Hybrid-System ist es besser, wenn die hohen Energiebedarf durch Beschleunigung erfüllt ist mit anderen Werkzeugen. Die schönsten Anwendungen der PAFCS werden in schweren Fahrzeugen oder Lokomotiven sein.

3. feste Oxide Brennstoffzellen (SOFC)

SOFC sind feste Brennstoff-Batterien. Die meisten der Zelle Materialien bestehen aus speziellen Keramik und Nickel. Die Betriebstemperatur beträgt rund 1000 º C. Da Brennstoff mit Co kombiniert wird, wird Wasserstoff verwendet und als Reaktion Produkt, Wasserdampf und CO2 entstehen.

SOFC sind Orte, an denen Elektrizität und Wärme als KWK-Einheit verwendet werden können. eine Dampf-Turbine kann mit Dampf kombiniert werden, um auch mit 1000 º C zu erhalten. So kann die gesamte System-Effizienz bis zu 50-55% erreichen. die derzeit berechneten Investitionskosten betragen 1.500 Dollar/kW.

4. Proton Ersatz Membrane Fuel Cell (PEMFC)

"PEMFC" wurde in den frühen 1960er Jahren von General Electric erfunden. Es wird als eine solide Polymer-Elektrolyt-Brennstoffzelle bezeichnet. In dieser Art von Brennstoffzellen können die Membranen verwendet werden, um Protonen (Wasserstoff-Ionen) zu passieren.

Die PEM-Brennstoffzelle besteht aus einem festen Elektrolyt mit Protonen, wie perphorlu Schwefelsäure, die zwischen zwei mit Platin beschichteten Elektronen gepresst werden. Polymer-Elektrolyt bestehen aus Gas-Diffusions-Kanälen in Gas-Elektroden gefunden. Gleichzeitig sind diese Kanäle auch die Aufgabe, die elektrische Strömung zu sammeln. Die Betriebstemperatur des PEMs liegt bei sehr niedrigen Temperaturen, wie etwa 80-90 º C, und der Betriebsdruck liegt zwischen 1-8 ATM-Druck. Diese Arten von Brennstoffzellen können mit Wasserstoff und Sauerstoff zu einer bestimmten Rate von Feuchtigkeit arbeiten.

PEMs haben eine hohe Leistungsdichte von 350 MW/cm ² und sind derzeit kommerziell im 100-500 W Leistungsbereich erhältlich. Die Investitionskosten liegen ebenfalls von 5000-13000. Mit dem Rückgang der Membrane und Catalyst Kosten und im Falle der Serienproduktion, diese Kosten werden 10-20 Falten.

High Power Intensity, schnelle und schnelle Starter und Variable Ausgangsleistung entsprechen den PEMs, die im Bereich Transport verfügbar sind.

5. Brennstoff-Zelle schmelzen (MCFC)

Die MCFC operiert bei einer Temperatur von 600-650 º C und ist eine der vor kurzem entwickelten Kraftstoff-Batterien der zweiten Generation. In Anotta CO2, reichen Gas-Produkt und H2O Produktion wird bereitgestellt, und CO2 wird geschickt, um mit der Luft in die Catota gemischt zu werden.

Aufgrund der hohen Betriebstemperatur des MCFC kann es für wertvolle Abwärme, Prozess-und cogenaration eingesetzt werden. Die wichtigsten Vorteile werden direkt in der Zelle in der Anode-Kammer für die Umwandlung der eigenen Abfälle Wärme von der deschwefelisation in Hydrojene verwendet. Die gezielten Investitionskosten für MCFC sind auf einem Niveau von $1.000/kW.

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