¿Cuáles son los tipos de células de combustible de hidrógeno?

Tipos de celdas de combustible

Dependiendo de los tipos de uso de electrolitos, las celdas de combustible se pueden dividir en varias variedades.

1. pila de combustible alcalina (AFC)

Esta pila de combustible se utiliza como electrolito en Koh. La reducción del oxígeno en electrólitos del álcali es más rápida que la cinética de electrólitos ácidos y el uso de los catalizadores no metálicos del electro hace la AFC económica. Sin embargo, no permite la presencia de impurezas ácidas tales como CO2 en el ambiente debido a la tarifa de la emisión.

Los sistemas alcalinos funcionan muy bien a temperatura ambiente y tienen la mayor eficiencia de voltaje entre todos los demás sistemas de combustible. Además, el AFC tiene una larga vida útil, ya que puede adaptarse bien con muchos materiales.

El AFC son sistemas confiables y pueden alcanzar relativamente de alta potencia en pequeño volumen. Las densidades de energía varían entre 100-200 mW/cm². Los costos se intentan entregar a la 50/100 $/kW para el sector transporte.

2. célula de combustible del ácido fosfórico (PAFC)

En esta pila de combustible donde se utiliza el ácido fosfórico en forma electrolítica, se limpian los combustibles limpios relativos (como el gas natural, el GLP) o el gas del aireador. Se centra en dos aplicaciones más cercanas al mercado. Estas son plantas de energía y unidades cogenaration. Es necesario utilizar un electro catalizador de metal de soja en PAFC. A pesar de esta desventaja, el ácido fosfórico proporciona una excelente estabilidad térmica, química y electroquímica como electrolito. Además, los Pafcs son muy ventajosos para la utilización del calor residual.

Los sistemas PAFC son los sistemas más desarrollados en las aplicaciones de la tierra. Se utilizan sobre todo para producir electricidad en lugares tales como apartamentos, alamedas, etc. Los Pafcs están disponibles comercialmente en forma de un generador eléctrico de 24 V, de 250 W a 200 kW. El costo de inversión es de $287/kW en un sistema PKC de 200 kW que utiliza gas como combustible.

Pafcs puede trabajar mejor en un nivel de salida fijo. Con un sistema híbrido, funciona mejor si el requisito de alta potencia requerido por la aceleración se cumple con otras herramientas. Los usos más hermosos de PAFCS estarán en vehículos o locomotoras resistentes.

3. células de combustible del óxido sólido (SOFC)

SOFCs son baterías de combustible sólido. La mayoría de los materiales de la célula consisten en la cerámica especial y el níquel. La temperatura de funcionamiento es de alrededor de 1000 º c. Como el combustible se combina con Co, el hidrógeno se utiliza y como un producto de reacción, el vapor de agua y el CO2 están emergiendo.

SOFC son lugares donde tanto la electricidad como el calor pueden ser utilizados como una unidad de cogeneración. una turbina de vapor puede combinarse con vapor para obtenerse incluso con 1000 º c. Así, la eficiencia total del sistema puede alcanzar hasta 50-55%. los costos de inversión actualmente calculados son de $1500/kW.

4. célula de combustible del reemplazo de la membrana del protón (PEMFC)

"PEMFC" fue inventado por General Electric a principios de los años sesenta. Se refiere como una célula de combustible electrolítica del polímero sólido. En este tipo de celdas de combustible, las membranas se pueden utilizar para pasar protones (iones de hidrógeno).

La pila de combustible PEM se compone de un electrolito sólido con protones, como los polímeros de ácido sulfúrico perphorlu, presionados entre dos electrones recubiertos con platino. Crea una columna de gas entre el ánodo y el cátodo del electrólito, permitiendo el transporte de los iones de hidrógeno correctos en el cátodo del ánodo. Los electrólitos del polímero consisten en los conductos de la difusión del gas encontrados en los electrodos del gas. Al mismo tiempo, estos canales son también la tarea de reunir la corriente eléctrica. La temperatura de funcionamiento del MDI es a temperaturas muy bajas, como 80-90 º C, y las presiones de funcionamiento están entre 1-8 ATM presiones. Estos tipos de pilas de combustible pueden funcionar con hidrógeno y oxígeno a una cierta tasa de humedad.

MDI tienen una densidad de alta potencia de 350 mW/cm² y actualmente están disponibles comercialmente en la gama de potencia de 100-500 W. Los costos de inversión también están a partir de 5000-13000. Con la disminución de los costos de la membrana y del catalizador y en caso de la producción serial, estos costes serán 10-20 doblar abajo.

La intensidad de alta potencia, el arrancador rápido y rápido y la salida de energía variable se ajustan al MDI disponible en el área del transporte.

5. Derrita la célula de combustible carbonatada (MCFC)

El MCFC opera a una temperatura de 600-650 º C y es una de las baterías de combustible de segunda generación desarrolladas recientemente. En Anotta CO2, el producto rico del gas y la producción de H2O se proporciona, y el CO2 se envía para ser mezclado con el aire que entra en el Catota.

Debido a la alta temperatura de funcionamiento del MCFC, puede ser utilizado para el calor inútil valioso, la temperatura de proceso y los propósitos del cogenaration. Sus ventajas más importantes se utilizan directamente en la célula en el compartimiento del ánodo para la conversión de su propio calor inútil de la desulfurización a Hydrojene. El costo de inversión de MCFC está a un nivel de $1000/kW.

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