Компактный топливный элемент на бензине
14.12.11
Компактный топливный элемент
Ученые из университета Мэриленда (UMERC) представили прототип компактного топливного элемента, способного выделять электроэнергию из бензина, минуя процесс риформинга горючего. Заслуга ученых заключается в том, что они оптимизировали технологию под установку на обычный автомобиль.
Зачем из бензина делать электричество? Попробуем разобраться. В данном случае речь идет о SOFC – твердооксидных топливных элементах, которые способны работать сразу на нескольких видах углеродного топлива (природный газ, бензин, биотопливо). Бензин в таком генераторе можно использовать эффективнее. Коэффициент полезного действия установки может достигать 70% (у двигателя внутреннего сгорания максимум 45%), при условии, что в паре с SOFC будет работать газовая турбина, которая извлекает полезную работу из тепла отработанных газов.
Удельная мощность генератора составляет около 2 ватт на квадратный сантиметр. Сам же элемент, состоящий из нескольких топливных ячеек, представляет собой небольшую пластину со стороной всего в 10 сантиметров.
Какие проблемы? Во-первых, очень высокая температура работы (700-1000 °C). Ученым из Мэриленда удалось довести рабочую температуру до 550-600 °C, уменьшив толщину керамического слоя при сохранении прочности конструкции. В будущем планируют снизить нагрев элемента до 350 °C, что весьма неплохо для данного класса генераторов.
Вторая проблема – цена. Да, SOFC не нуждается в таком дорогостоящем катализаторе, как платина, однако его стоимость все еще высока для коммерциализации. В 2006 году американской корпорации General Electric удалось снизить стоимость твердооксидных топливных элементов до 254 долларов за 1 кВт мощности. Оптимальная цена, по мнению специалистов, должна составить 100 долларов за 1 кВт.
Существуют другие мелкие недочеты, такие как повышенное требование к очистке топлива и медленный запуск. Но стоит задуматься о том, что SOFC в будущем смог бы играть роль увеличителя запаса хода для гибрида или электромобиля, а впоследствии вообще вытеснить ДВС из силовой системы легковой машины. В таких гибридах батареи будут задействованы во время всплеска потребляемой мощности (старт, разгон), а бензиновые топливные элементы смогут эффективно работать при равномерной работе двигателя.
Комментарии:
Система получения электричества от движения волн Летающие роботы строители
Скорее всего именно за этим направлением будущее, а не за электрокарами.
— Антон · февр. 7, 12:51 · #