Dr inż. AdamMroziński
Ogniwa paliwowe
Katedra Maszyn Specjalnych i Ochrony Środowiska
WYDZIAA
MECHANICZNY
Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy
Ogniwo paliwowe jest
urządzeniem do elektrochemicznej
konwersji energii. Zamienia ono energię
chemiczną w energię elektryczną poprzez
dwie odseparowane reakcje
elektrochemiczne. W zasilanym wodorem
ogniwie paliwowym z elektrolitem w
postaci membrany polimerowej (PEMFC)
wodór jest utleniany do protonów i
elektronów na anodzie. Protony
przemieszczają się poprzez membranę do
katody. Dzięki izolacyjnym właściwościom
membrany elektrony muszą wędrować
dookoła przez zewnętrzny obwód
elektryczny. Na katodzie tlen reaguje z
protonami tworząc wodę, która jest
jedynym produktem ubocznym w
wodorowym PEMFC.
ZASADA DZIAA
ANIA OGNIW PALIWOWYCH
Bezpośrednie ogniwo metanolowe ustawione w przezroczystym opakowaniu
Budowa Ogniwa
Budowa ogniwa paliwowego jest prosta, gdyż ogniwo
składa się zaledwie z kilku części. Najważniejsze to elektrolit i
elektrody. Ponadto potrzebne są talerze (z ang. flow field plates)
rozprowadzające reagenty równomiernie na całej powierzchni
ogniwa. Rysunek poniżej ukazuje budowę ogniwa paliwowego.
Elektrolit
Pełni 3 główne funkcje w ogniwie paliwowym, jest
przewodnikiem jonów, izolatorem elektronów i fizycznie separuje
reagenty anodowe od katodowych. Jony muszą przechodzić przez
membranę w celu zachowania równowagi pomiędzy anodą i katodą.
Rodzaj jonów i kierunek ruchu zmienia się w zależności od typu
ogniwa (patrz "rodzaje ogniw") Jak opisano w części "Zasada
Działania Ogniwa Paliwowego" podstawowym pomysłem w ogniwie
paliwowym jest odseparowanie reagentów oraz odseparowanie
reakcji katodowej i anodowej. Jakikolwiek przepływ prądu lub
reagentów przez elektrolit pogarsza działanie ogniwa, stąd
właściwości elektrolitu mają bardzo duży wpływ na działanie ogniwa
paliwowego.
Elektrody
Reakcje elektrochemiczne zachodzą na
powierzchni elektrod. Paliwo ulega utlenieniu na anodzie,
a tlen jest redukowany na katodzie. Połączone membrana
i elektrody nazwa się w języku angielskim membrane
electrode assembly (MEA). W niskotemperaturowym
ogniwie paliwowym należy zastosować metale szlachetne,
aby przyspieszyć reakcję. Platyna jest najszerzej
stosowanym katalizatorem, czasem w połączeniu z innymi
metalami. W wyższych temperaturach (MCFC i SOFC)
można zastosować tańsze materiały.
Warstwy Dyfuzyjne
(Gas Diffusion Layers (GDL) Są stosowane tylko w
niskotemperaturowych ogniwach paliwowych.
Odpowiadają za rozprowadzenie reagentów do
odprowadzenie produktów z powierzchni elektrod.
Ważnym zadaniem jest odprowadzanie wody z katody np.
w PEMFC. Warstwy dyfuzyje są optymalizowane przez
nadanie im odpowiedniej hydrofobowości. Ponieważ
umieszcza się je pomiędzy elektrodami i talerzami muszą
one przewodzić prąd.
Talerze
(Flow fields/bipolar plates) Zapewniaja rozprowadzenie
paliwa i utleniacza (powietrze) po całej powierzchni ogniwa.
Kanaliki o różnych kształtach - serpentyna, równoległy i inne
są wycinane w talerzu, by mógł nimi płynąć wodór lub
powietrze. Dla różnych typów ogniw stosuje się różne
materiały. Przykładowo grafit, nierdzewna stal i tworzywa
sztuczne dla niskotemperaturowych ogniw paliwowych, a
ceramika w wyższych temperaturach. Talerze pełnią także
funkcję kolektorów prądu.
W celu wykonania
układów ogniw paliwowych o
większej mocy łączy się kilka
ogniw w pakiet. W takim
wypadku talerze mają kanały
po obu stronach i nazywa się
je talerzami dwubiegunowymi
(bipolar). Wygląd pakietu
ogniw zmienia się w
zależności od typu ogniwa i
zastosowania. W zależności od
założeń projektu (moc na
wyjściu, ciepło, rozmiar i
kształt) projektuje się różne
talerze, talerze
dwubiegunowe i całe pakiety.
ZASADAZESTAWIENIA STOSÓW PALIWOWYCH
W przeciwieństwie do baterii, paliwo jest przechowywane
oddzielnie od konwertora energii. Ilość zgromadzonego paliwa ogranicza
czas działania. Wodór można przechowywać w zbiornikach
ciśnieniowych, w postaci wodorków metalu, w postaci ciekłej lub
związany chemicznie. Cięższe węglowodory mogą być również
przechowywane i podawane do ogniwa bezpośrednio lub rozkładane do
wodoru, w zależności od rodzaju ogniwa i zastosowania. W większości
wypadków utleniaczem, czy z
ródłem tlenu jest powietrze z otoczenia.
Pompy i dmuchawy dostarczają paliwo i powietrze do ogniwa. W
niektórych ogniwach paliwowych wilgotność elektrolitu ma decydujący
wpływ na przewodnictwo protonów, a stąd na łączną przewodność.
Dlatego używa się nawilżacza, aby dodać wodę do gazu i kontrolować
stopień wilgotności w ogniwie i membranie.
Choć teoretycznie straty w ogniwie są nieduże, podczas pracy
wytwarza się dość dużo ciepła. Jeśli ogólna wydajność wynosi 50%, to
moc cieplna równa się elektrycznej. Z tego powodu system chłodzący,
wodny lub powietrzny, musi chronić ogniwo przed przegrzaniem.
Wszystkie powyższe części składowe muszą być zarządzane przez
jednostkę sterującą, która zapewnia stabilną pracę całego układu ogniw
paliwowych.
Skończony układ ogniw paliwowych nie ogranicza się do samego
pakietu. Zbiornik paliwa, pompy, wiatrak i jednostka kontrolna, to
minimum by ogniwo paliwowe mogło zadziałać. Najbardziej
skomplikowane są duże systemy stacjonarne, ale nawet małe
zastosowania mogą prowadzić do dużych wyzwań w konstrukcji systemu.
Poniżej jest rysunek ładowarki do baterii do telefonów komórkowych
firmy Motorola. A
adowarkę zbudowano na bazie metanolowego ogniwa
paliwowego.
ZASTOSOWANIA
OGNIW PALIWOWYCH
Najważniejsze zastosowania ogniw paliwowych:
- energetyka,
- systemy zasilania awaryjnego,
- w motoryzacji - zasilanie samochodów ( i nie tylko) na wodór,
- zasilanie statków kosmicznych,
- dostarczanie energii 2 mld ludzi pozbawionych dostępu do sieci
energetycznej,
- zasilanie przenośnych wideokamer i komputerów (notebooki),
urządzeń mobilnych takich jak telefony komórkowe, urządzenia
PDA, itp.,
- robotymobilne - autonomiczne robotywykonujące prace
serwisowe (sprzątanie) lub transportowe,
- w indywidualnych domach,
- i wiele innych...
Użycie instalacji ogniw paliwowych wróżnych aplikacjach
Zastosowania ogniw paliwowych dzieli się z reguły na przenośne,
transportowe i stacjonarne. Rysunek ukazuje typowe zakresy mocy dla
poszczególnych zastosowań i poszczególnych typów ogniw paliwowych.
Zastosowania przenośne
Zastosowania przenośne
Zastosowania
stacjonarne
Zastosowania stacjonarne
Wysokotemperaturowe ogniwa paliwowe (MCFC i SOFC) s
szczególnie poręczne, gdy potrzebny jest zarówno prąd jak i
ciepło lub gdy ciepło odpadowe może być w jaki sposób
wykorzystane. Przy temperaturze pracy dochodzącej do 1000oC
ciepło odpadowe może zostać zamienione w energię elektryczną
w turbinie, co jeszcze bardziej zwiększa całkowitą wydajność
układu ogniw paliwowych. Systemy stacjonarne to zarówno
małe domowe jednostki produkuje prąd i ciepło (tzw.
Kogeneracja CHP) lub pomocnicze z
ródła prądu (APU) o mocach
rzędu kilowatów, jak i duże elektrownie o mocy kilku
megawatów. Tego typu urządzenia już działaj w szpitalach,
bazach wojskowych, budynkach biurowych oraz w przemyśle.
Tymczasowe instalacje niepodłączone do sieci elektrycznej,
systemy awaryjne w szpitalach i innych budynkach,
zastosowania wymagające dużej niezawodności to niektóre
przykłady, jak wykorzystuje się ogniwa paliwowe.
Największe zainteresowanie ogniwami paliwowymi
przejawia jednak przemysł motoryzacyjny, a jest to spowodowane
dwoma czynnikami:
- dążeniem do zwiększania sprawności napędu
- wymuszanym przez ekologię ograniczaniem emisji
zanieczyszczeń do środowiska naturalnego, w którym żyjemy.
Specjaliści renomowanego amerykańskiego Instytutu
Energetyki EPRI (Electric Power Research Institute) twierdzą, że
nie ma drugiej, równie czystej technologii jak ogniwa paliwowe.
W zasadzie jest to "czarna skrzynka", do której z jednej strony
doprowadza się paliwo, a z drugiej uzyskuje prąd elektryczny -
przy wysokim współczynniku sprawności wykorzystania paliwa i
nikłej emisji zanieczyszczeń. Jako paliwo najprościej byłoby
wykorzystywać wodór, ale lepiej używać gazu ziemnego, którego
głównym składnikiem (około 90%) jest metan CH4, zaś
najbezpieczniej - metanolu CH3OH.
Rodzaje ogniw
paliwowych
Istnieje wiele typów ogniw paliwowych.
Podstawowa różnica pomiędzy poszczególnymi typami
ogniw paliwowych stanowi zastosowany w nich
elektrolit. Ponieważ niektóre substancje mają bardzo
dobre własności elektrolityczne w wysokich
temperaturach, wiec głównym kryterium podziału jest
temperatura pracy ogniwa z danym elektrolitem lub
membrana elektrolityczna.
Ze względu na temperaturę można więc dokonać podziału na ogniwa:
- wysoko-temperaturowe Ogniwa te pracują w temperaturach ok.
6000C. Do tego typu ogniw można wykorzystywać wodór o niskiej
czystości, jak również lekkie węglowodory, takie jak metan. Inna zaleta
wysokotemperaturowych ogniw jest wysoka wydajność bez stosowania(na
elektrodach) szlachetnych metali jak platyna. Ponieważ wysoka
temperatura w znacznym stopniu sprzyja prędkości reakcji a wiec sprzyja
też wydajności całego ogniwa paliwowego. Niestety niewiele materiałów
może pracować w środowisku nie obojętnym chemicznie i do tego w
wysokiej temperaturze. Druga poważna wada jest duża bezwładność
czasowa takiego ogniwa, gdyż nie można go błyskawicznie uruchomić, co
znacznie ogranicza jego zastosowanie w transporcie samochodowym.
- nisko-temperaturowe Ogniwa te pracują przy temperaturach
poniżej 2500C. Przy takich temperaturach wewnętrzny reforming jest
niemożliwy, dlatego też do zasilania takiego typu ogniwa wymagany jest
czysty wodór. Dzięki niższej temperaturze pracy ogniwo nie wymaga
użycia termoodpornych materiałów. Rozruch ogniwa
niskotemperaturowego jest dużo szybszy niż w przypadku ogniw
wysokotemperaturowych, dlatego te ogniwa bardziej nadają się do
zastosowania w transporcie samochodowym.
Ogniwa paliwowe można podzielić ze względu na temperaturę pracy, rodzaj elektrolitu i
rodzaj przewodzących jonów. Grupa ogniw niskotemperaturowych składa się z: PEMFC,
PAFC i AFC. Ogniwo paliwowe ze stałym tlenkiem i ogniwo ze stopionym węglanem to
ogniwawysokotemperaturowe.
Schemat przepływu reagentów
oraz jonów wróżnych typach
ogniw paliwowych:
AFC (Alkaline Fuel Cell)
Ogniwo alkaliczne-zasadowe
SOFC (Solid Oxide Fuel Cell)
Ogniwa tlenkowe
SPEC (Solid Polymer Fuel Cell)
Ogniwo polimerowe-membranowe
PAFC(Phosphoric Acid Fuel Cell)
Ogniwa kwasu fosforowego
MCFC (Molten Carbonate Fuel Cell)
Ogniwa węglanowe-stopionych węglanów
Rodzaje ogniw paliwowych:
- ogniwo alkaliczne (zasadowe) AFC (Alkaline Fuel Cell),
- ogniwo polimerowe (membranowe) SPEC (Solid Polymer Fuel Cell),
- odwracalne ogniwo paliwowe RFC (Reversible Fuel Cell),
- bezpośrednie ogniwo metanolowe DMFC (Direct Methanol Fuel Cell),
- ogniwa tlenkowe (z zestalonym elektrolitem tlenkowym- tlenki w fazie
stałej) SOFC (Solid Oxide Fuel Cell),
- ogniwo z membraną do wymiany protonówPEMFC
(Proton Exchange Membrane Fuel Cell),
- ogniwa oparte na kwasie fosforowym PAFC
(Phosphoric Acid Fuel Cell),
- ogniwa węglanowe (ze stopionymi węglanami) MCFC
(Molten Carbonate Fuel Cell),
Jeśli chodzi o poszczególne technologie, na
rynku zdecydowanie dominują ogniwa membranowe (PEM),
których wartość sprzedaży wyniosła w roku ubiegłym połowę
wartości rynku (wg Fuel Cell Today). Są one szczególnie
preferowane przez producentów wytwarzających ogniwa na
potrzeby sektora motoryzacyjnego. Ogniwa te nie są jednak
wykorzystywane w urządzeniach o mocach ponad 50kW.
Drugim pod względem powszechności typem ogniw są ogniwa
metanolowe (DMFC), które są na równi z PEM
wykorzystywane w urządzeniach przenośnych. Trzecim
najczęściej sprzedawanym typem ogniw są ogniwa ze stałym
tlenkiem (SOFC), których sprzedaż ma wartość kilka procent
rynku.
ZASADADZIAA
ANIA OGNIWA TYPUPEMFC
ZALETY OGNIW PALIWOWYCH:
- Ogniwo paliwowe produkuje energię elektryczną z paliw węglowodorowych bezpośrednio i
stąd wynika względna prostota układu przetwarzania energii chemicznej na elektryczną,
- Duża sprawność przetwarzania energii chemicznej na elektryczną wyprzedzająca inne
przetworniki energii (przykłady przedstawiono w tabeli poniżej):
Sprawność
Elektrownia klasyczna z mokrym odsiarczaniem
h < 37 %
Układy parowo gazowe wraz ze zgazowaniem węgla
h 44 %
Ogniwa paliwowe wukładzie kombinowanym parowo- gazowym ze
h 58 %
zgazowaniem węgla
Ogniwa paliwowe wukładzie kombinowanym parowo- gazowym na gaz ziemny
h 67 %
- Sprawność ogniwa paliwowego nie zależy w dużym stopniu od wymiarów
urządzenia, ani też od obciążenia,
- Produkty uboczne jak H2O, CO2, N2 są czyste i bez zapachu,
- Emisja SO2, NOX, węglowodorów, tlenków węgla i cząstek stałych  ekstremalnie mała,
- Niski poziom hałasu,
- Praktycznie dowolna i zajmująca mało miejsca lokalizacja,
- System modułowy  łatwość, szybkość i ekonomiczność budowy,
- A
atwość rozbudowy w miarę rosnących potrzeb,
- Ogniwa paliwowe mogą pracować bez przerwy o ile tylko doprowadzane jest paliwo i utleniacz,
- Bardzo dobra regulacyjność - ogniwo paliwowe samoczynnie dobiera paliwo i utleniacz w
ilościach, odpowiadających - obciążeniu po stronie elektrycznej,
- Możliwość bardzo dużych przeciążeń chwilowych oraz pracy z niskimi obciążeniami, brak
biegu jałowego,
- Brak ruchomych części pracujących w trudnych warunkach (brak ścierania elementów, brak
drgań, małe problemy wytrzymałościowe).
Ruchome części posiadają tylko urządzenia wprowadzające w obieg czynnik roboczy (ale
pracują przy relatywnie niskich parametrach czynnika),
- Do produkcji ogniw paliwowych (oprócz elektrod) nie jest wymagana precyzja,
- Nie wytwarzają substancji odpadowych i hałasu, mała emisja zanieczyszczeń (najniższa
emisja CO2),
- Mogą być zasilane różnymi rodzajami paliwa (gaz ziemny ulega konwersji w samym ogniwie),
- Mogą być szybko dostosowywane do zmiennego zapotrzebowania na energię,
- A
atwe instalowanie i całkowita automatyzacja pracy.
WADY OGNIW PALIWOWYCH:
- Niskie napięcie prądu uzyskiwane z pojedynczej celi < 1 V,
- Produkcja prądu stałego (czasami jest to zaletą),
- Stosunkowo wysoki koszt inwestycyjny - drogie materiały na
katalizatory,
- Stosunkowo niewielkie moce uzyskiwane z modułu,
- Ograniczony czas pracy ogniwa (do około 40 000 h),
- Wrażliwość na zanieczyszczenie paliwa (w różnym stopniu,
zależnie od typu ogniw).
Parametry ogniw paliwowych:
Typ ogniwa
Elektrolit Temp. pracy Zastosowanie Moc
paliwowego
AFC KOH 60�C�120�C wojskowe, kosmiczne
stężony systemy energetyczne,
PAFC 160�C�220�C 11 MW
H3PO4 ciepło odpadowe, T<1800C
systemy energetyczne,
100�250 kW
węglany:
ciepło odpadowe, wysoka
półtechnika
MCFC LiCO3 600�C�650�C
temperatura, produkcja
K2CO3
energii elektrycznej
stały systemy energetyczne,
SOFC ceramiczny: 900�C�1000�C produkcja energii 3�25 MW
ZrO2, Y2O3 elektrycznej
Porównanie sprawności wytwarzania energii elektrycznej
różnymi metodami:
Prognozowany koszt wytwarzania wodoru w USA 2020
Budowa samochodu FCX firmy Honda
FCX firmy Honda. W samochodzie tym zastosowano dwa zbiorniki
wysokociśnieniowe (34,4 MPa) wykonane z aluminium oblanego
materiałem kompozytowym. A
ączna pojemność zbiorników wynosi
156L co pozwala na zmagazynowanie 42 Nm3 (3,75kg) wodoru. Po
zatankowaniu do pełna zasięg samochodu wynosi 430 km.
Samochód wyposażony jest w sprężarkę i osuszacz powietrza.
Ogniwo paliwowe typu PEM zawiera elektrolityczna membranę o
mocy 89 kW. Do magazynowania nadmiaru energii z ogniwa oraz
energii z hamowania odzyskowego użyto superkondensatora o
pojemności 9,2 F. Samochód posiada silnik indukcyjny o
maksymalnej mocy 80 kW i momencie obrotowym 272 Nm.
Maksymalna prędkość samochodu wynosi 150 km/h, zasięg 430
km. Zużycie wodoru to 10 m3 normalnych/100 km (0,83
kg/100km).
Budowa samochodu FCX firmy Honda
W pracy samochodu napędzanego ogniwem paliwowym można
wyróżnić trzy etapy pracy A, B i C. W etapie A następuje doprowadzenie
wodoru z zbiornika 2 do ogniwa 1 oraz doprowadzenie powietrza z
turbosprężarki do ogniwa 1. W etapie B następuje transmisja energii
elektrycznej (prądu stałego) z ogniwa 1 do przetwornicy trakcyjnej, oraz
transmisja prądu (prądu zmiennego) z przetwornicy trakcyjnej 4 do silnika
indukcyjnego 3, a następnie w etapie C następuje przekazanie momentu
obrotowego z silnika 3 na koła samochodu.
Moment obrotowy dla samochodu FCX w trakcie ruszania jest stały i
wynosi 272 Nm, dla samochodów o porównywalnej masie wynosi on ok. 140
Nmi rośnie w trakcie zwiększania obrotów. Dlatego duża masa nie wpływa na
dynamikę jazdy samochodu o napędzie elektrycznym. Bezpośrednie
przełożenie momentu obrotowego na koła i stały moment obrotowy
regulowany elektronicznie umożliwia uniknięcia poślizgu w trakcie ruszania na
oblodzonej powierzchni.
Porównanie charakterystyk obciążeniowych samochodu
konwencjonalnego i Hondy FCX
Całkowita sprawność pojazdu napędzanego ogniwem
paliwowym waha się od 31% do 39%, jednakże w samochodach
z silnikiem indukcyjnym możliwa jest realizacja hamowania
odzyskowego, w którym silnik indukcyjny może pełnić role
prądnicy. Energia hamowania może być skonwertowana na
energie elektryczna i szybko przechowana w baterii super
kondensatorów, następnie wykorzystana przy ruszaniu
samochodu. Zwiększa to całkowita sprawność układu zwłaszcza
w trakcie dynamicznej jazdy po mieście.
Pozyskiwanie i Magazynowanie wodoru
Mimo że wodór jest najbardziej obfitym
pierwiastkiem w całym wszechświecie,
praktycznie nie występuje w środowisku Ziemi,
ani w stanie stałym, ani w ciekłym. Wodór
musi zostać wyprodukowany.
Do produkcji potrzeba dwóch rzeczy: z
ródła
wodoru (analogicznie, jak np. ruda metalu) i z
ródła
energii do odseparowania gazu. Najczęściej do obu
celów wykorzystuje się metan (który de facto jest
jedynie naukowym określeniem na gaz ziemny) i parę
wodną, zatem nie rozwiązuje to problemu zależności od
paliw kopalnych. To właśnie problem wodoru: sama
bateria wodorowa w samochodzie hybrydowym nie
produkuje zanieczyszczeń, ale energia potrzebna do
naładowania baterii - tak.
Pozyskiwanie i magazynowanie wodoru jest
znacznie droższe niż produkcja konwencjonalnych paliw.
Według firmy Frost and Sullivan koszt generatora o
mocy przeliczeniowej równiej 1 kW, w przypadku ogniw
paliwowych to około 700 dolarów, podczas gdy w
przypadku silników spalinowych wynosi on zaledwie 20
dolarów. Ponadto nie ma możliwości przestawienia na
wodór obecnych systemów, w których używane są
paliwa tradycyjne. Zmiana na ogniwa paliwowe
oznaczałaby konieczność zmian w całej infrastrukturze
energetycznej, a więc kolejne wydatki.
Wodór ma 2700 razy mniejszą gęstość energetyczną, niż
klasyczne paliwo, co oznacza, że przed dystrybucją i
przechowaniem trzeba zmniejszyć jego objętość. Jako, że
wodór to najmniejszy znany nam pierwiastek chemiczny,
ucieknie z każdego pojemnika. Są na to trzy sposoby: 1.
kompresja, 2. skroplenie i 3. użycie związków chemicznych.
1.Wodór jest najtrudniejszym gazem do kompresji, sprawność
wynosi 55%. Wymaga bardzo silnych i ciężkich cystern i pojemników
do przechowywania.
2.Skroplony wodór (zamiana w stan ciekły) ma tę zaletę, że nie
wymaga tak ciężkich pojemników (chociaż nadal jest to około 3 razy
więcej przestrzeni, niż zajmuje benzyna), jednak wówczas sprawność
wynosi w najlepszym wypadku 40%. Część ciekłego wodoru
nieuchronnie "ucieka" z pojemnika samochodu w tempie 3-4%
dziennie. Samochód wodorowy w każdej chwili, kiedy się go nie
prowadzi, powoduje stratę pieniędzy i paliwa.
3.Gaz można wymieszać z wodorkami metali, które służą jako coś w
rodzaju gąbki. Jeśli nie liczyć strat energii przy produkcji
elektryczności, sprawność wynosi około 60%.
Mamy nadzieję zastąpić wodorem tradycyjne
paliwa stosowane w transporcie. Jednak wodór, w
porównaniu do elektryczności, przy każdej operacji jest
znacznie bardziej stratny.
" Na etapie produkcji jest wyraz
nie stratny, ponieważ najpierw
trzeba wyprodukować elektryczność. Skoro już generujesz
elektryczność, lepiej wykorzystać ją całą, i mieć jakiś pożytek z
tych 30%, które traci się przy oddzielaniu wodoru.
" Na etapie dystrybucji - elektryczność jest najbardziej
wydajnym znanym nam sposobem transportu energii -
wydajność nawet do 90%. Jakimkolwiek sposobem
transportujesz wodór, sprawność spada do około 30%.
" Infrastruktura transportu elektryczności już istnieje, podczas
gdy na dzień dzisiejszy wodorowej nie ma niemal wcale. Cały
system tworzenia, przechowywania, transportu i zaopatrzenia
odbiorców musielibyśmy wyprodukować zupełnie od zera w
ciągu najbliższych kilku dekad, tak, by zaopatrzyć wszystkie
państwa świata.
Zestawienie różnic objętości i wag zbiorników magazynujących
energie o równowartości 1044500 kJ. Tabela uwzględnia zarówno objętość i
masę paliwa, oraz całej instalacji zbiornika służącej do jego zmagazynowania
wodoru.
Najcięższe zbiorniki wodoru wykonane są na bazie wodorków. Najlżejsze
zbiorniki są na ciekły wodór. Największą objętość zajmują zbiorniki
wysokociśnieniowe a najmniejsza na ciekły wodór. Jak widać z tabeli gęstość
gromadzonej energii jest kilkukrotnie mniejsza w porównaniu z
konwencjonalnymi paliwami
Zbiornik wysokociśnieniowy
Kompozytowy zbiornik firmy Quantum
Ważnym krokiem na drodze do komercjalizacji
ogniw paliwowych, w szczególności mikroogniw, była
ubiegłoroczna decyzja ICAO DGP (organizacja zajmująca
się regulacjami dotyczącymi transportowania
samolotami substancji niebezpiecznych). Zgodnie z jej
postanowieniami dopuszczone ma być od początku 2007
roku wnoszenie na pokład samolotów mikroogniw
paliwowych oraz cartridge'ówz metanolem. W praktyce
oznacza to zielone światło dla laptopów i innych
urządzeń przenośnych wyposażonych w mikroogniwa
paliwowe.
Stacja wodorowa na lotnisku w Monachium
Na całym świecie jest około 150 stacji wodorowych
ZBIORNIK UMIESZCZONY W
SAMOCHODZIE
Wizja "Wodorowego społeczeństwa
Statoil, Norwegia
DZI
KUJ
ZA UWAG
!