Топливные элементы на основе фосфорной кислоты ( PAFC ) - это тип топливных элементов , в которых в качестве электролита используется жидкая фосфорная кислота . Они были первыми топливными элементами, которые начали коммерциализировать. Разработанные в середине 1960-х годов и прошедшие полевые испытания с 1970-х годов, они значительно улучшили стабильность, производительность и стоимость. Такие характеристики сделали PAFC хорошим кандидатом для ранних стационарных приложений. [1]
Дизайн [ править ]
Электролит - это высококонцентрированная или чистая жидкая фосфорная кислота (H 3 PO 4 ), насыщенная матрицей карбида кремния (SiC). Рабочий диапазон составляет от 150 до 210 ° C. Эти электроды изготовлены из копировальной бумаги , покрытой с тонкодисперсной платины катализатора .
Электродные реакции [ править ]
Анодная реакция: 2H 2 (г) → 4H + + 4e‾
Катодная реакция: O 2 (г) + 4H + + 4e‾ → 2H 2 O
Общая реакция клетки: 2 H 2 + O 2 → 2H 2 O
Преимущества и недостатки [ править ]
В рабочем диапазоне от 150 до 200 ° C вытесняемая вода может быть преобразована в пар для нагрева воздуха и воды ( комбинированное тепло и электроэнергия ). Это потенциально позволяет повысить эффективность до 70%. [2] PAFC толерантны к CO 2 и могут выдерживать концентрацию CO около 1,5%, что расширяет выбор топлива, которое они могут использовать. Если используется бензин, необходимо удалить серу. [3] При более низких температурах фосфорная кислота является плохим ионным проводником, и отравление CO платинового электрокатализатора на аноде становится серьезным. [4] Однако они гораздо менее чувствительны к CO, чем PEMFC и AFC.
К недостаткам можно отнести довольно низкую удельную мощность и агрессивный электролит. [ требуется разъяснение ]
Приложения [ править ]
PAFC использовались для стационарных генераторов мощностью от 100 кВт до 400 кВт, а также находят применение в больших транспортных средствах, таких как автобусы. [5]
Основными производителями технологии PAFC являются Doosan Fuel Cell America Inc. [6] (ранее ClearEdge Power & UTC Power [7] ) и Fuji Electric .
Индия DRDO разработала ФАПЧ на основе воздухонезависимого двигатель для интеграции в их Kalvari -класса подводных лодок . [8] [9]
См. Также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ http://energy.gov/eere/fuelcells/types-fuel-cells#phosphoric .
- ^ Топливные элементы архивации 23 ноября 2010, в Wayback Machine
- ^ Топливные элементы 2000: Основы топливных элементов: Типы .
- ^ [1] Архивировано 23 ноября 2010 г., в Wayback Machine.
- ^ Топливный элемент сегодня - домашняя страница .
- ^ http://www.doosanfuelcell.com/en/main.do .
- ^ ClearEdge Power - Медиа-зал .
- ^ "Построенный в Индии Scorpene для перевозки критически важной системы DRDO" . Индус. 3 ноя 2014 . Проверено 22 октября 2015 .
- ^ Анандан, S. (30 декабря 2010). «DRDO работает над системой устранения уязвимости подводных лодок» . Индус .
Внешние ссылки [ править ]
- Национальный кадастр загрязнителей - Информационный бюллетень по фосфорной кислоте
- Официальный сайт UTC Power
- Фотогалерея топливных элементов, используемых сегодня
- Cox Communications устанавливает топливные элементы в Калифорнии
- DOE -PAFC
- Основы топливных элементов
- Журнал альтернативной энергии
- Преимущества для супермаркетов от топливных элементов мощностью 400 кВт
- Стационарные топливные элементы в магазинах розничной торговли и продуктовых магазинов
