Категории


 

Электроэнергетическая система будущего

Не считая того, низкотемпературные твердополимерные топливные элементы, в каких в качестве электролита используются более распространенные в настоящее время протонпроводящие перфторированные мембраны (типа «НАФИОН»), чрезвычайно чувствительны к увлажнению. Потому в состав энергоустановки с таковыми топливными элементами обязана входить непростая система управления влагосодержанием топливного элемента, усложняющая и удорожающая эксплуатацию энергоустановки.

Главные рыночные ниши низкотемпературных твердополимерных ТЭ — транспортные внедрения, энергоустановки автономного бесперебойного электропитания и портативные источники питания.

Указанных недочетов лишены высокотемпературные твердополимерные ТЭ и фосфорнокислотные топливные элементы (ФКТЭ). Они способны работать при температуре до 200°С, что дозволяет применять их для одновременной генерации электро энергии и тепла (когенерация). Не считая того, высочайшая рабочая  температура таких ТЭ дозволяет понизить требования к содержанию оксида углерода и применять в энергоустановках относительно обыкновенные и дешевые топливные процессоры конверсии углеводородного горючего в риформат, содержащий водород с примесями оксида углерода до 5—10%.

Высокотемпературные твердополимерные топливные элементы различаются от фосфорнокислотных типом электролитной матрицы и методом удержания в ней электролита (концентрированная фосфорная кислота). В твердополимерном топливном элементе употребляется органическая полимерная матрица на базе полибензимидазола (ПБИ), в которую импрегнирована фосфорная кислота. В фосфорнокислотном ТЭ концентрированная фосфорная кислота удерживается пористой неорганической матрицей из карбида кремния. Если твердополимерные высокотемпературные топливные элементы с электролитной матрицей на базе полибензимидазола пока еще проходят стадию экспериментальной отработки и доказательства нужного ресурса работоспособности (более 40 тыс. ч), то фосфорнокислотные ТЭ являются пока единственными, которые в течение долгого времени производятся в промышленных масштабах. Подтвержденный ресурс их работоспособности составляет выше 60 тыс. ч. Основной недочет фосфорнокислотных ТЭ — низкая плотность генерируемой мощности (плотность тока от 100 до 400 мА/см2 при напряжении 0,6—0,8 В), также необходимость наличия в их составе пористого резервуара фосфорной кислоты для поддержания рационального содержания электролита в матрице. Основной недочет высокотемпературных твердополимерных ТЭ с полибензимидазольной электролитной мембраной — наличие в их огромного количества химически не связанной с полимером фосфорной кислоты, мигрирующей («вымываемой») под действием воды и теплоты из матрицы. При всем этом все эксплуатационные характеристики такового ТЭ равномерно ухудшаются и обеспечить требуемый ресурс их работоспособности пока не удается. В настоящее время длятся активные исследования по преодолению указанных недочетов, в том числе методом синтеза измененных высокотемпературных полимеров либо приготовления композитов, в каких фосфорная кислота была бы иммобилизована (крепко «привязана» к полимерным группам). окна пвх скидки для лучших фирм

<< В начало < Предыдущая 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  Следующая > В конец >>