Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики
http://chemistry-chemists.com/forum/

Топливные элементы
http://chemistry-chemists.com/forum/viewtopic.php?f=12&t=5612		 Page 2 of 3
Author:  Buba [ 23 Dec 2014 13:05 ]
Post subject:  Re: Топливные элементы
Задумывался об этой теме. В принципе, нафионовые мембраны - твердый электролит с протонной проводимостью купить реально и не сказать что заоблачно дорого
Author:  Zaec [ 23 Dec 2014 17:36 ]
Post subject:  Re: Топливные элементы
Вот точно такая же станция этого же производителя, но в Австралии
Attachment:
Fuel_Cells_9-24-07-600x0[2].jpg
Fuel_Cells_9-24-07-600x0[2].jpg [ 91.28 KiB | Viewed 13869 times ]

а здесь видны линии электропередачи от блока топливных ячеек (слева) поверху перекинут жесткий короб с кабелями к преобразователю (справа и поменьше)
Attachment:
1400_kW_FCE_MCFC.png
1400_kW_FCE_MCFC.png [ 206.39 KiB | Viewed 13869 times ]

вот другой ракурс (короб напоминает лестницу)
Attachment:
inland-empire-tank1-1307wmw[1].jpg
inland-empire-tank1-1307wmw[1].jpg [ 11.67 KiB | Viewed 13869 times ]

слайд с их презентации
Attachment:
dominion_fce_L[1].jpg
dominion_fce_L[1].jpg [ 89.12 KiB | Viewed 13869 times ]
Author:  Upsidesium [ 24 Dec 2014 02:11 ]
Post subject:  Re: Топливные элементы
Buba wrote:
Задумывался об этой теме. В принципе, нафионовые мембраны - твердый электролит с протонной проводимостью купить реально и не сказать что заоблачно дорого


Только у мембранников один существенный недостаток - низкий электрический КПД (30-40%) остальные 60-70% энергии топлива "распыляются" в виде низкопотенциального тепла :( . Минимум электрических потерь будет при использовании платиновых электродов.
Zaec wrote:
Вот точно такая же станция этого же производителя, но в Австралии

А на заднем плане судя по всему канализационный коллектор ("фекалка") :ap: в котором генерируется биогаз. Установка когенерационная. Судя по наличию электромеханического генератора - это твердоокисники (SOFC). Сбросовое тепло используется для привода генератора.
Zaec wrote:
а здесь видны линии электропередачи от блока топливных ячеек (слева) поверху перекинут жесткий короб с кабелями к преобразователю (справа и поменьше)
А к населенному пункту где ЛЭП тянется? :confused:
Подобные станции, кстати, в начале декабря, вызвали маленький скандал. В Ю. Корее сейчас в коммерческом использовании находятся три крупнейших в мире электрохимических электростанций (на базе SOFC с когенерацией). Работают эти станции на природном газе - импортируемый сланцевый газ из США. Еще два года назад Россия планировала построить корейцам 13 газовых тепловых станций (классические ТЭЦ) для сбыта своего газа. Однако цену заломили такую, что корейцы плюнули на контракт и месяц назад заявили, что решили заменить 13 российских ТЭЦ на 18 американских ЭХЭС причем с возможным последующим выводом из эксплуатации 2 АЭС. Просто такие установки, как оказалось, делают рентабельным импорт сланцевого газа из США с помощью метановозов. Причем он даже в этом случае оказывается дешевле российского как минимум в 1,5 раза. Из цензурных слов газпромовцев только "Да" и "Вы". В общем с Южной Кореей тоже "поср@лись."
Болгары интенсифицировали исследования по сероводородной энергетике Черного моря после отказа от ЮП. Основная проблема не производство электроэнергии, а хранение и транспортировка высококоррозивного H2S.
Author:  Zaec [ 24 Dec 2014 02:48 ]
Post subject:  Re: Топливные элементы
Метан они могут конвертировать с паром, полученный водород в ТЭ, а углекислота в воздух. Тоже можно проделать и с сероводородом, так что длительное хранение отпадает (это я про болгар).
Author:  Upsidesium [ 25 Dec 2014 02:48 ]
Post subject:  Re: Топливные элементы
Австралия. Твердоокисные топливные элементы на природном газе как бытовые электростанции. Вы платите только за газ. Сумма коммунальных платежей при этом в 5 раз меньше.


Northwestern University (NU) and Argonne National Labs (ANL) present a Workshop in Energy Demand.
Presentation "Solid Oxide Fuel Cell Research at NU" by James Wilson/Scott Barnett (NU). 17.03.2009
Author:  goodwin1982 [ 08 Nov 2017 09:02 ]
Post subject:  Re: Топливные элементы
Занимался разработкой PEMFC в родном ИОНХе (НАНУ). Если кому еще интересно - спрашивайте. Расскажу вкратце... =)

upd. Таки PEMFC
Author:  Volodymyr [ 08 Nov 2017 10:49 ]
Post subject:  Re: Топливные элементы
В смысле "plant microbial fuel cell"? Никогда не слышал, чтобы в ИОНХе кто-то работал с бактериями.
Author:  Upsidesium [ 08 Nov 2017 23:18 ]
Post subject:  Re: Топливные элементы
Наверное имелось ввиду PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell).
Author:  goodwin1982 [ 09 Nov 2017 01:23 ]
Post subject:  Re: Топливные элементы
Upsidesium wrote:
Наверное имелось ввиду PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell).


Все верно! Топливные элементы с протон-проводящими мембранами (Nafion/Fumion). Простите за глупую банальную ошибку - писал уже перед выходом с работы домой и не обратил внимания. =)

Volodymyr wrote:
В смысле "plant microbial fuel cell"? Никогда не слышал, чтобы в ИОНХе кто-то работал с бактериями.


Оу! Позвольте поинтересоваться - вы хорошо знакомы с ИОНХом?
Author:  Ramon [ 11 Dec 2017 17:41 ]
Post subject:  Re: Топливные элементы
Ну, например, спрошу. Какие есть разработки в области повышения электрического КПД прямого метанольного (и этанольного) топливного элемента?
Author:  Volodymyr [ 11 Dec 2017 17:43 ]
Post subject:  Re: Топливные элементы
goodwin1982 wrote:
Volodymyr wrote:
В смысле "plant microbial fuel cell"? Никогда не слышал, чтобы в ИОНХе кто-то работал с бактериями.

Оу! Позвольте поинтересоваться - вы хорошо знакомы с ИОНХом?

Работал когда-то мнс-ом. Лет 10 назад.

Именно там у меня и начали сыпаться зубы.
Author:  Upsidesium [ 11 Dec 2017 21:46 ]
Post subject:  Re: Топливные элементы
Ramon wrote:
Ну, например, спрошу. Какие есть разработки в области повышения электрического КПД прямого метанольного (и этанольного) топливного элемента?

Спирты не калорийные. Особенно одноатомные. 7 кВт/кг у метанола против 44 кВт/кг у бензина. Метанола уйдет в 10 раз больше чем бензина. Дорого и нерентабельно.
Другое дело твердоокисники на сжиженном пропане или метане.
Author:  goodwin1982 [ 12 Dec 2017 00:01 ]
Post subject:  Re: Топливные элементы
Ramon wrote:
Какие есть разработки в области повышения электрического КПД прямого метанольного (и этанольного) топливного элемента?


Основная масса исследований по ТЭ сейчас идет по вопросам разработки катализаторов для окисления того или иного топлива. То что сейчас есть - дорого (ибо платина + варианты) или недостаточно эффективно. Метанолом не занимался - мы водород в воду переводили.
Author:  Viktor05777 [ 06 Dec 2018 08:04 ]
Post subject:  Re: Топливные элементы
Люди добрые, подскажите дилетанту, а может в топливном элементе использоваться не водород, а другие вещества, например натрий?
Author:  stas [ 06 Dec 2018 13:25 ]
Post subject:  Re: Топливные элементы
Может
Author:  Upsidesium [ 07 Dec 2018 01:49 ]
Post subject:  Re: Топливные элементы
Может, но из-за высокой активности щелочные металлы не применяют. Да и дорого это. Другое дело алюминий, цинк или даже железо.
Author:  antabu [ 07 Dec 2018 07:02 ]
Post subject:  Re: Топливные элементы
Бывает натрий-серный аккумулятор, но он работает в разогретом виде.
Author:  Ing.P. [ 07 Dec 2018 18:13 ]
Post subject:  Re: Топливные элементы
Upsidesium wrote:
Другое дело алюминий, цинк или даже железо.
Встречал заметку о том, что сплав алюминия с 10% галлия реагирует с водой до полного расворения алюминия (прочная оксидная пленка, препятвующая дальнейшей реакции, в этом случае не образуется, а получается только рыхлый гидроксид). Говорилось о возможности регенерации компоненов.
Author:  stas [ 08 Dec 2018 05:08 ]
Post subject:  Re: Топливные элементы
Не, не пайдёть: галлий -- очень рассеянный и потому дорогой элемент, даже при значительном росте спроса заметно дешевле не станет. А ведь желательно в разы...
Да и отделять его от алюминия -- та ещё морока (
Author:  goodwin1982 [ 07 Jul 2020 08:21 ]
Post subject:  Re: Топливные элементы
Ing.P. wrote:
Upsidesium wrote:
Другое дело алюминий, цинк или даже железо.
Встречал заметку о том, что сплав алюминия с 10% галлия реагирует с водой до полного растворения алюминия (прочная оксидная пленка, препятствующая дальнейшей реакции, в этом случае не образуется, а получается только рыхлый гидроксид). Говорилось о возможности регенерации компонентов.


Это называется "активированный алюминий" - только галлия там надо совсем мало (никак не 10%, может 1-3% + другие добавки). Суть в том, что этот сплав легко взаимодействует с водой. То ли у него на поверхности зерен алюминия не образуется оксидная пленка, то ли эти легирующие добавки растворяются в первую очередь и дают доступ воде к алюминию в глубине самого слитка - я не очень вникал. Кстати, технология очень древняя - ее еще при СССРе внедряли для экстренного всплытия всяких там подводных корыт. Реакция выделения водорода из активированного алюминия - очень быстрая! Почти взрыво-подобная.

Так вот - нас в отделе даже диссер защищали по этой теме. Искали сплавы, которые будут равномерно выделять водород при взаимодействии с дигидрогена монооксидом... чтобы можно было использовать для практического применения в мирных целях. И таки нашли. Если интересно - поищите статьи авторства: Гончаренко С.Г., Козин Л.Ф.

Например:
https://elibrary.ru/item.asp?id=15639125

или
http://ichms09.ichms.org/book/down/966-967.pdf


Растворяя слиточки таких сплавов в воде можно длительное время поддерживать постоянное давление водорода на мембране водородно-кислородного ТЭ. ;)

Кстати, галлий сам-по-себе не очень дорогой. Все зависит от степени чистоты. Когда я диссер по нему делал, то две девятки после запятой стоили что-то около 1000 у.е. за кг. Металл технической чистоты был существенно дешевле (300 у.е или около того). Сейчас наверное и того меньше (даже на "Алике" можно купить).

Кстати, галлий отлично отделяется от алюминия - электролизом.
Page 2 of 3 All times are UTC [ DST ]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/