En priorité, abbiamo introdotto gli événements de développement de celle-ci combustible. Comme nous pouvons le voir, le savoir-faire de celle qui brûle à un moment donné et dans un état diversifié porte sur une variété de tipis et de nombreuses méthodes de classification. Cependant, la classification la plus commune basée sur le type d'électricité comprend «celle à combustible à membrane à charbon protonique», «celle à combustible alcaline», «celle à combustible à acide fosforique», «celle à combustible à charbon fuso» et «celle à combustible à ossature solide». D'autres classifications par type d'électrolyte sont également classées en fonction de la température ambiante, de vos divers combustibles et de vos autres méthodes.
Nel post precedente sullo sviluppo delle a combustible, abbiamo menzionato che que la celle à combustible à membrane à protonique (PEMFC) occupe une position dominante dans les applications pratiques qui sont utilisées dans le riz. Naturellement, même celle qui brûle à l'état solide et celle qui brûle au charbon fondu ont un certain état de riz. Successivement, introdurremo brevemente alcuni tipi di celle a combustibile comunemente ricercati.
Cellule combustible, membrane et scambio protonique (PEMFC)
Comme l'un des matériaux chiaves dans celui-ci est combustible, la membrane anti-arnaque protonique peut attirer une grande attention et une profondeur approfondie de la part des studios de tout le monde. Les polymères fluorés, les polymères aromatiques et les matériaux hybrides organiques/inorganiques sont des substances sviluppaties comme la membrane du scambio protonico.
Dans celle qui est combustible à la membrane du scambio protonico, l'électrolyte est un des matériaux essentiels. Il s'agit d'une membrane polymère très douce, avec la membrane à base d'acide protonique perfluorosolfonique Nafion de DuPont comme un type. Cette membrane polymère peut contenir des protons rimanendo électriquement non conducteurs. Les matériaux des appareils électriques sont généralement composés de carbone ou de métal, avec du platine supporté par le carbone utilisé comme catalyseur pour les réactions de l'anode et du catodo. La température de fonctionnement du PEMFC est d'environ 80°C, et une seule cellule peut produire environ 0,7 V de tension. Dans les applications pratiques, pour obtenir une tension plus élevée, il est nécessaire de coller en série plus celle-ci pour former une pile de celle-ci à combustible, typiquement constituée d'environ 200-500 celle, avec le nombre spécifique réglé en fonction de toutes les situations et de toutes les exigences réelles.
Celle qui combustible à membrane à arnaque protonique peut s'avancer rapidement dans les conditions de la montagne, télécharger facilement les sous-produits de l'eau, avoir une longue durée, une haute puissance spécifique, une haute énergie spécifique, un petit volume et un son suffisamment largement utilisé dans les véhicules électriques. nei dispositivi di generazione di energia distribuita domestique. D'autre part, avec ces caractéristiques, il y a aussi une augmentation de l'efficacité opérationnelle, généralement en échelonnant entre 40 % et 60 %, et une excellente réponse dynamique, en permettant une régulation rapide de la puissance en utilisant la base de la propriété électrique.
Note: Le principe du fonctionnement des véhicules à celle combustible à l'hydrogène
Cependant, les avantages évidents de celle-ci combustible à membrane à arnaque protonique, présentent également les avantages. Riche en eau d'une grande pureté et qualité de l'air, car le catalyseur de platine, métal précieux, est très sensible à la contamination des impuretés comme le monossido de carbone et le solfuri, qui peut éliminer de manière significative l'activité catalytique et éliminer complètement la durée de la cellule a combustible.
Cellule à Combustible Alcalina (AFC)
La cellule à combustible alcaline (AFC) a été créée dans les années 60 avec l'industrie américaine P&W, qui a amélioré la cellule à bacon combustible pour créer l'AFC. Celui-ci est combustible et peut être utilisé successivement dans le programme Apollo. L'AFC peut atteindre une efficacité allant jusqu'à 70 % et sa conception est très similaire à celle du PEMFC, avec la différence que l'AFC utilise une solution fortement alcaline à base d'électrolyte, comme l'eau de potassium ou l'eau de sodium. Au cours de la réaction électrochimique, les ions idrossido si postano de la solution électrolytique à l'anode, ont réagi avec l'idrogeno dans une réaction d'ossidation, produisant de l'eau et des électroniques. Les appareils électroniques passent par un circuit extérieur jusqu'au catodo, doivent être connectés avec de l'eau et de l'eau pour produire d'autres idrossido. Le principe de fonctionnement de l'AFC est montré dans la figure suivante :
La température de fonctionnement de l'AFC est similaire à celle du PEMFC, environ 80°C. L'AFC a une vitesse de progression plus rapide, mais la densité actuelle n'est que d'environ une fraction du PEMFC, qui s'adapte moins à la source d'énergie portable. L'AFC est celle qui est la plus combustible et la plus économique pour la production et elle utilise spécifiquement les petits dispositifs de génération d'énergie stationnaire. Les catalyseurs utilisant l'AFC peuvent être du platine ou des catalyseurs de métal non précieux (comme le nichel), ce qui rend le coût de l'électricité de l'AFC très inférieur au PEMFC.
Une huile essentielle pour celle combustible alcaline et la forte suscettibilità de l'anidride carbonique. La formation de carbone, même une petite quantité d'anidride carbonique dans l'air, peut influencer de manière significative les performances et la durée de la cellule. Si l'AFC avec l'électricité liquide peut fonctionner dans des modalités de recyclage pour régénérer l'électricité et aider à atténuer l'impact de la formation de carbone, cette modalité introduit le problème des parasites actuels. Les systèmes électriques liquides présentent également d'autres problèmes, notamment la capacité de stockage, l'augmentation de la corrosion et la difficulté de gérer les différences de pression.
Cellule à Combustible à Carbonato Fuso (MCFC)
Celle du combustible à charbon fondu (MCFC) est une technologie de génération d'énergie très efficace et durable, avec une efficacité élevée de conversion énergétique et d'émission de pulite, qui rend une technologie de génération d'énergie prometteuse. En raison de la haute température de fonctionnement et des propriétés spéciales de l'électricité au charbon de bois, le travail du MCFC est statutaire.
L'électricité utilisée dans le MCFC consiste en des solutions de charbon de lit, de charbon de sodium ou de potassium. Celui-ci peut augmenter l'efficacité jusqu'à 60 % et une puissance opérationnelle jusqu'à 100 MW. En outre, en utilisant les calories brûlées, l'efficacité du combustible peut atteindre jusqu'à 85 %. Cette haute efficacité est due à la haute température de fonctionnement de 620-660°C, qui permet une utilisation plus flexible de divers types de combustibles et de catalyseurs économiques (comme le nichel), garantissant à l'heure actuelle la conductibilité de la solution électrique. Le principe de fonctionnement du MCFC est montré dans la figure suivante :
Le MCFC peut utiliser une variété de combustibles, à base d'hydrogène, de monocarbonate, de métano, de biogaz, de gaz de carbone désolforé ou de gaz naturel. Le processus de fabrication de la membrane et les appareils du MCFC sont arrivés à maturité, en consentant à la production en masse. Cependant, la température ambiante élevée et le fusible corrosif ambiant peuvent provoquer une corrosion et une dissolution des matériaux de la cellule, réduisant considérablement la durée de vie. Actuellement, la corrosion des matériaux est l'un des principaux qui est à l'origine du travail du MCFC.
Des problèmes récurrents liés à la stabilité dans un environnement corrosif et à une densité de puissance inférieure en réponse à d'autres éléments combustibles, la technologie MCFC est la sélection préférée pour la génération d'énergie commerciale. Nous avons également découvert dans tout le monde des systèmes de génération d'énergie MCFC à l'échelle du kilowatt par mégawatt et des systèmes MCFC pour l'industrie relativement riches en puissance. En outre, vous explorerez les applications du MCFC dans les domaines du transport maritime. Grâce à son succès rapide dans la recherche et la commercialisation, le MCFC est le leader du nombre d'unités de générateurs installées sur toute la technologie à celle combustible.
Cellule Combustible à Ossido Solido (SOFC)
La cellule combustible à ossature solide (SOFC), connue également comme celle de la céramique combustible, est le type de cellule combustible plus efficace, fonctionnant à une température élevée de 600 à 1000°C, elle entraîne une activité de réaction très élevée. Grâce à toutes les configurations de celle-ci combustible, la SOFC a la plus grande efficacité de conversion énergétique. Présentons également divers avantages, comme être silencieux, à faibles émissions et avec une vaste gamme d'options de combustion (par exemple, le gaz naturel, le gaz synthétique [un mélange de CO, H2, etc.], le biogaz comme le métabolisme, le gaz de carbone, le métabolisme du carbone, le gaz de sciage et le gaz de sous-produits industriels).
Une SOFC est composée d'une anode, d'un catodo, d'une électricité, d'un interconnecteur et de matériaux de signalisation. La fonction principale des appareils électriques fournit un site pour les réactions électriques et permet de garder les appareils électroniques nécessaires à ces réactions. La fonction principale de l'électricité est la source d'ions d'os ou de protons. L'interconnecteur collégial de celle-ci permet d'obtenir une haute puissance en utilisation et de prendre les décisions directement entre l'air et le combustible. Les matériaux de sigillatura séparent le combustible et l'air dans la zone de fuite.
Ce sont les principaux types de structure SOFC : tubulaires et planaires.
La structure tubulaire est la première structure de cellule SOFC développée et est actuellement une technologie relativement mature. Celles-ci ont un haut degré de liberté et ne sont pas facilement rompues ; utiliser de la céramique poreuse comme support, qui rend la structure robuste ; L'assemblage de celle-ci est relativement simple, ce qui permet de combiner facilement celle-ci en parallèle et en série pour former des piles pacchi à haute puissance. Cependant, les tubes SOFC ont une électricité relativement forte, ce qui entraîne une haute résistance ohmique et une densité de puissance inférieure.
La structure planaire de la SOFC et le processus de préparation sont plus simples, ils peuvent réduire considérablement les coûts de production. La structure planaire utilisant l'électricité sur un film sottile, ce qui réduit considérablement la résistance ohmique de la cellule et améliore les normes électriques. Tous les composants des plans doivent être protégés contre les gaz isolants et combustibles, et les matériaux des interconnexions bipolaires doivent être isolés thermiquement des matériaux électriques et avoir une bonne résistance à l'oxydation à haute température et conductivité.
En raison de la température de réaction du SOFC de 600 à 1 000 °C, le temps passé est relativement long, ce qui rend les applications qui nécessitent des opérations immédiates d'accrochage et d'échantillonnage lors du transport. Par contre, c'est plus adapté aux scénarios de génération d'énergie à basse émission de carbone qui effectuent des opérations de 24 heures sur 24, comme les centres de données, les usines, les ports, les bâtiments de bureau, les hôpitaux et les îles distantes.
Cellule combustible pour le métal dirigé (DMFC)
Celle qui brûle directement le métal (DMFC) est un type de cellule combustible à membrane protonique, caractérisée par une longue durée de vie, une haute puissance, une longue durée et l'utilisation du métal comme source de combustion directe pour la génération d'énergie. Le DMFC utilise des électrolytes à membrane polymère similaires à ceux utilisés dans celle-ci combustible à membrane antibactérienne protonique. Pendant le fonctionnement, la cellule consomme de l'eau à l'anode et produit de l'eau au catodo. Lorsque vous utilisez du métal pur, la densité énergétique de la cellule est relativement élevée, offrant une option potentielle pour les applications dans les véhicules électriques.
Poiché le DMFC utilizzano metanolo directement come combustible, sono facili da transportare e utilizzare come la benzina. Le métal est pratique et peut être récupéré pour les risques rinnovabili qui ne rinnovabili. Sachant qu'il est « seul liquide », le métal offre des avantages aux extrémités de l'auto-génération d'énergie et du stockage d'énergie d'émergence jusqu'à la fin. Cela rend le DMFC largement applicable aux véhicules électriques, aux stations de base de communication, aux applications militaires, aux propulsions maritimes et aux stations de distribution d'énergie, avec le potentiel de vente grand public des futurs produits électroniques portables.
Le DMFC peut être divisé en deux types principaux : passif et actif. Différent par puissance dans l'utilisation et les composants. Celle à combustion passive génère de l'électricité à travers le flux naturel du métal liquide à l'intérieur de la cellule, tandis que celle à combustible active utilise une pompe pour faire circuler le métal à l'anode. La pompe règle le flux de métal, garantissant un rifornimento costante di combustible all'anodo. Un système de contrôle surveille l'état de la cellule combustible à temps réel, réglementant la vitesse de la pompe et la concentration de métal pour maintenir des performances optimales. Cela permet à tous ceux qui sont combustibles actifs d'obtenir une densité de puissance plus élevée en termes de réponse à tous ceux qui sont combustibles passifs. Le choix est dû aux types qui dépendent des exigences spécifiques de l'application et du compromis entre les prestations et les coûts.
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