Typy palivových článků
V závislosti na typu elektrolytu mohou být palivové články rozděleny do několika druhů.
1. alkalické palivové články (AFC)
Tato palivová buňka se používá jako elektrolyt v Koh. Redukce kyslíku v alkalických elektrolytech je rychlejší než kinetika kyselých elektrolytů a použití nekovových elektro katalyzátorů je AFC hospodárné. V důsledku míry emisí však neumožňuje přítomnost kyselých nečistot, jako je CO2 v životním prostředí.
Alkalické systémy fungují velmi dobře při pokojové teplotě a mají nejvyšší napěťovou účinnost mezi všemi ostatními palivovými systémy. Kromě toho, AFC má dlouhou životnost, protože se může dobře přizpůsobit s mnoha materiály.
AFC jsou spolehlivé systémy a jsou schopny dosáhnout relativně vysokého výkonu v malém objemu. Výkonové hustoty se pohybují mezi 100-200 MW/cm ². Náklady se snaží být dodány do 50/100 dolarů/kW pro odvětví dopravy.
2. kyselina fosforečná palivová buňka (PAFC)
V této palivové buňce, kde se kyselina fosforečná používá v elektrolyticky, se čistí relativní čistá paliva (např. zemní plyn, LPG) nebo plyn z provzdušňovače. Zaměřuje se na dvě aplikace, které jsou nejblíže trhu. Jsou to elektrárny a cogenaration jednotky. Je nutné použít sójový kov Electro Catalyst v PAFC. Navzdory této nevýhodě kyselina fosforečná poskytuje vynikající tepelnou, chemickou a elektrochemické stabilitu jako elektrolyt. Kromě toho, Pafcs jsou velmi výhodné pro využití odpadního tepla.
PAFC systémy jsou nejrozvinutější systémy v aplikacích na zemi. Oni jsou většinou používají k výrobě elektřiny v místech, jako jsou byty, nákupní střediska, atd. Pafcs jsou komerčně dostupné ve formě elektrického generátoru 24 v, od 250 W do 200 kW. Investiční náklady jsou $287/kW v 200 kW PKC systém, který používá plyn jako palivo.
Pafcs umí pracovat nejlépe na pevné výstupní úrovni. S hybridním systémem, to funguje lépe, pokud je vysoký příkon vyžaduje zrychlení je splněna s jinými nástroji. Nejkrásnější aplikace PAFCS bude v těžkých nákladních vozidel nebo lokomotiv.
3. pevné oxidy palivové články (SOFC)
SOFCs jsou tuhé palivové baterie. Většina buněčných materiálů se skládá ze speciální keramiky a niklu. Provozní teplota je přibližně 1000 º C. Jako palivo je kombinováno s co, vodík se používá a jako reakční produkt, vodní pára a CO2 se objevují.
SOFC jsou místa, kde může být elektřina i teplo využito jako kogenerační jednotka. parní turbínu lze kombinovat s párou, která se získá i s 1000 º C. Celková efektivita systému tak může dosáhnout až 50-55%. aktuálně vypočtené investiční náklady jsou 1 500 Kč/kW.
4. Proton náhradní membrána palivový článek (PEMFC)
"Pemfc" byl vynalezen generál Electric na počátku šedesátých let. To je označováno jako solidní polymer elektrolytické palivové články. U tohoto typu palivových článků lze membrány použít k protony (vodíkové ionty).
Palivová buňka PEM se skládá z pevného elektrolytu s protony, jako je perphorlu kyselina sírová polymery, lisované mezi dvěma elektrony potažené platinou. Vytváří plynový sloupek mezi elektrolytovou anodou a katodou, což umožňuje přepravu správných iontů vodíku v katodě anody. Polymerové elektrolyty se skládají z plynových difúzních kanálků nalezených v plynových elektrodách. Ve stejné době, tyto kanály jsou také úkolem sběru elektrického proudu. Provozní teplota PEMS je při velmi nízkých teplotách, jako je 80-90 º C, a provozní tlaky jsou mezi 1-8 ATM tlaky. Tyto typy palivových článků mohou pracovat s vodíkem a kyslíkem při určité rychlosti vlhkosti.
PEMs mají vysokou hustotu výkonu 350 MW/cm ² a jsou v současné době komerčně dostupné v 100-500 W výkonovém rozsahu. Investiční náklady jsou také v rozmezí od 5000-13000. S poklesem nákladů na membránu a katalyzátor a v případě sériové výroby budou tyto náklady 10-20 sklopeny.
Vysoká intenzita výkonu, rychlý a rychlý startér a variabilní výkon odpovídají PEMs, které jsou k dispozici v přepravní oblasti.
5. roztavený uhličitan palivový článek (MCFC)
MCFC pracuje při teplotě 600-650 º C a je jednou z druhé generace palivových baterií vyvinutých v poslední době. V Anotta CO2, bohatý plyn produkt a H2O produkce je poskytována, a CO2 je poslán být smíchán s ovzduší vstupující Catota.
Vzhledem k vysoké provozní teplotě MCFC, může být použit pro cenné odpadní teplo, procesní teplotu a cogenaration účely. Jeho nejvýznamnější přednosti jsou přímo používány v buňce v anodové komoře pro konverzi vlastního odpadního tepla z odsíření do Hydrojene. Cílené investiční náklady na MCFC je na úrovni $1000/kW.