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在常规柴油和生物柴油上运行的燃料电池

时间:2022-03-29 08:16:29 来源:

在燃料电池中使用生物柴油和普通柴油对许多人来说是一个不可思议的想法。挪威研究理事会的RENERGI计划技术总监达格·弗雷贝塞迪尔(DagâvrebÃcedil)正在开发一种新型电源设备,该设备具有智能柴油重整器和耐燃料电池的核心组件。该系统既环保又灵活;对于电动汽车和其他应用中的发电机,该装置可能是市场上的重要竞争者。

两种先进技术的结合正在接受测试。在试验中,一个200瓦的固体酸燃料电池既可以使用纯氢气,也可以使用该装置的重整器从柴油中产生的氢气。该系统是解决氢气生产和储存问题以及使消费者能够以很高的效率使用大量燃料的便捷途径。

柴油是碳氢化合物,因此二氧化碳是一个问题。重整器部分将碳氢化合物转换为氢气,二氧化碳和热量。由于该装置的高效率,CO2排放量大大低于传统内燃机,并且没有其他可证明的排气被排放。意味着消除了柴油机微粒,黑炭黑,一氧化二氮(NOx)和一氧化碳(CO)。另外一个好处是,重整炉不会散发烟气或异味。而且,它完全保持沉默。

静音发电机由挪威公司北欧动力系统公司(NPS)开发和生产。加利福尼亚州SAFCell公司正在开发和交付新型燃料电池。固体酸燃料电池(SAFC)的开发是在加州理工学院材料科学系的海尔实验室开创的。CalumChisholm博士与经验丰富的科学家,工程师和企业高管团队共同创立了SAFCell,将技术于2009年11月投放市场。事物发展非常迅速– ???还不到一年,原型现场测试单元正在建造中。

这个故事可以追溯到始于德国的时间。2006年,NPS创始人遇到了1990年代后期在亚琛工业大学开发的有趣的转换技术。NPS获得了许可权,为基于燃料电池的电力供应单元提供了明显的市场潜力,该燃料电池不依赖于加氢站,并且可以使用常规且容易获得的燃料运行,而不会损害燃料电池的环境效益。

然后在2009年,NPS获得了新的美国固体酸燃料电池技术的使用权,该技术可用于各种燃料类型,例如柴油和生物燃料。

NPS的董事总经理兼联合创始人Tor-Geir Engebretsen对2010年夏季的测试感到非常满意。现在,我们已经证明了固体酸技术有效。下一步是测试1-200瓦的更大单元。€

现在,它变得非常有趣– ?????? Engebretsen指出,由于该技术具有可扩展性,因此非常适合未来的电动汽车发电机。但是NPS正在分阶段发展。该公司的第一个市场是国防工业的电源。NPS已与挪威皇家武装部队签订了技术开发协议。此外,NPS与英国的马歇尔陆地系统公司(Marshall Land Systems)签订了产品开发协议,目的是为英国武装部队提供无声发电机。尽管美国国防部没有参与,但可以确定他们在看。

如果一切按计划进行,那么与马歇尔陆地系统公司合作开发的重整装置将在2011年年中准备投入市场,而固体酸燃料电池将在稍后推出。挪威Hécedilyanger的组装工厂计划于2012年初开业,承包商是挪威工业发展公司(SIVA)。

根据与加州SAFCell的合同,NPS目前在挪威有7名员工,在美国有6名员工。

从油性柴油到燃料电池的氢摄入是一个挑战。柴油的蒸发是柴油重整器中最具挑战性的一步。NPS冷焰重整器采用新颖独特的概念来蒸发柴油并将其与空气和蒸汽混合。避免空气和蒸汽的不均匀混合,柴油的部分蒸发或蒸发阶段的完全着火,对于所用材料和催化剂的稳定性和功能至关重要。

在2010年8月的第一周,SAFCell向NPS提供了250瓦的电池组挪威Porsgrunn的测试设施。SAFC堆栈已与NPS集成并经过测试。专有的冷焰柴油重整器系统,可将柴油的化学能直接转化为电能。

固体酸燃料电池利用一种可以在稍微升高的温度下运行的无水非聚合质子传导电解质。在多孔不锈钢气体扩散电极上支撑大约25-36微米的薄CsH2PO4电解质膜时,SAFC可以达到峰值功率密度,因为高达415 mW / cm2。

虽然目前的开发状态是专有的,但较早的研究声称其高电压为0.91-1.01V。这些结果将SAFC从实验室的好奇心转变为竞争激烈的能量转换设备。经过六年的研究和开发,现在不足为奇的是SAFC即将准备进行现场测试。

燃料电池发电机的影响可能会在几乎所有位置使用从煤油到喷气机再到#2柴油的全范围的中间馏分充满,从而充斥着所有燃料–再加上各种各样的生物产品,这是一个充满潜力的有趣想法。带有重整器SAFC系统的完整研究用车,一些存储和电力驱动装置会产生一些效率数字,这将是令人着迷的。重整器SAFC系统产生的热量解决了主要的电力驱动问题,技术发展一直在提供更好的热能回收。

挪威人和加利福尼亚人应该鼓掌。每个步骤看起来更像是广泛采用的技术。

通过。布莱恩·韦斯滕豪斯

资源:最新最通用的燃料电池系统在柴油机上运行


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