научно-популярное приложение к газете "Голос Армении"
Menu

АВТОНОМНАЯ ЭНЕРГОСИСТЕМА

Топливные элементы, которые имеют очень высокую эффективность и не выбрасывают ничего вредного в окружающую среду.

Во всем мире сейчас наблюдается тенденция постепенного перехода на альтернативные источники энергии, и одной частью этой тенденции является разработка автономных энергетических систем, способных обеспечить полную независимость жилья от энергетических сетей общего назначения. Главным кандидатом на эту роль считаются топливные элементы, которые имеют очень высокую эффективность и не выбрасывают ничего вредного в окружающую среду.

НЕМЕЦКИЕ ИССЛЕДОВАТЕЛИ ИЗ ИНСТИТУТА КЕРАМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ И СИСТЕМ ФРАУНГОФЕРА, работая совместно со специалистами компании Vaillant, разработали автономную энергетическую систему на основе топливных элементов, работающих на природном газе, которая вырабатывает достаточное количество тепла и электрической энергии для того, чтобы снабдить ими целый дом. Об этом сообщает gizmag.com.

Наличие драгоценных, таких как платина, и редкоземельных металлов в составе катализатора топливных элементов делают их весьма дорогими. Катализаторы топливных элементов легко выводятся из строя примесями, что послужило причиной их низкой надежности и малого ресурса работы. Подход, выбранный немецкими учеными, позволяет обойти все вышеуказанные проблемы и создать работающий на неочищенном природном газе топливный элемент, который можно установить в любом жилище как обычную газовую колонку.

Система, разработанная в институте Фраунгофера, основана на твердо-окисном топливном элементе (solid oxide fuel cell, SOFC), использующем керамический электролит для производства электричества в момент реакции кислорода с водородом. Элементы SOFC работают при более высокой температуре, нежели водородные элементы, используемые в электрических автомобилях, их температура может достигать 850 градусов по шкале Цельсия. При такой температуре наличие в газе примесей не играет никакой роли: эти примеси разлагаются на более легкие вещества и сгорают, как и сам природный газ. Кроме этого, такая температура позволяет достаточно просто получить тепловую энергию, необходимую для производства горячей воды и обогрева жилища.

С одной стороны, наличие высокой температуры требует использования теплоизоляции и других специальных мер. Но с другой стороны, общая конструкция энергетической системы получается проще, чем конструкция системы, построенной на базе низкотемпературных топливных элементов. Кроме этого, в состав катализатора SOFC-элементов не входят платина или другие благородные металлы, что позволяет еще больше снизить стоимость системы в целом.

КАЖДЫЙ ИЗ SOFC-ЭЛЕМЕНТОВ ИМЕЕТ РАЗМЕР, ПОДОБНЫЙ РАЗМЕРУ ТОНКОЙ КОРОБКИ ОТ КОМПАКТ-ДИСКА. Один элемент может выработать не очень большое количество энергии, поэтому для достижения необходимого уровня мощности системы эти топливные элементы объединяются в стеки. Каждый из топливных элементов может выступать в одном из трех качеств. В качестве расщепителя, который расщепляет поступающий природный газ в богатую водородом смесь. В качестве сжигателя, на котором происходит реакция кислорода и водорода. И в качестве дожигателя, позволяющего дожечь остатки не до конца сгоревшего топлива, выпускаемые наружу в виде выхлопных газов.

Собранная система имеет размеры, сопоставимые с размером бытовой газовой колонки. Она может быть установлена на том же месте, где в доме до этого и стояла старая газовая колонка, которая служила лишь для получения тепла. В отличие от этого, топливные элементы постоянно вырабатывают порядка одного киловатта электрической энергии, чего вполне достаточно для обеспечения потребностей семьи из четырех человек. В настоящее время изготовлена первая партия из 150 систем, которые уже установлены в соответствующем количестве домов в Европе. Испытания этих систем проводятся в рамках европейской программы Callux, целью которой является определение влияния подобных технологий на окружающую среду. В настоящее время специалисты института Фраунгофера и компании Valiant работают в направлении снижения стоимости топливных элементов и одновременного увеличения срока их службы.

Опубликовано в Инновации
Прочитано 1230 раз
Оцените материал
(0 голосов)

Похожие материалы (по тегу)

Другие материалы в этой категории: « НОТЫ ЭЛЕКТРОНИКИ НОТЫ ЭЛЕКТРОНИКИ »

Оставить комментарий

Убедитесь, что вы вводите (*) необходимую информацию, где нужно
HTML-коды запрещены

Наверх