Smeltet karbonat Brændselsceller med høj temperatur kommer til at skalere

FuelCell Energy (FCE) udvikler højtemperaturbrændselsceller, der kan arbejde sammen med naturgas- og kulanlæg for at forbedre effektiviteten og renere energi. Det Connecticut-baserede firma har udviklet en ny type brændselscelle, der bruger smeltede carbonatelektrolytter. Denne elektrokemiske celle kan fange CO2 fra et kraftværks røggas, mens den genererer yderligere elektricitet fra naturgas, kul eller andre brændstoffer. Virksomheden har mere end 100 amerikanske brændselscellepatenter, store navnepartnere og en stigende aktiekurs. Hvad det endnu ikke har, er overskud eller et markeringsprojekt, der viser, at dets teknologi betaler sig i kommerciel skala.

En brændselscelle er en enhed, der genererer elektricitet gennem en elektrokemisk reaktion, ikke forbrænding. Der er nogle, der hævder, at det er unikt eller magisk at producere varme fra brint uden forbrænding.

Reelle energiløsninger har målt målinger for at afgøre, om de er økonomiske at erstatte hele kulbrænderen eller at tilføje brændselscellen langs kulværket. Smeltet carbonat brændselsceller er klart defineret med hensyn til videnskab, teknik, økonomi og skalerbarhed. Der er prætendenter, der ikke er defineret og ikke udfører gennemsigtigt ingeniørdesign og omkostningsundersøgelser, og som ikke arbejder hen imod at afklare faktiske potentielle fordele.

Molten Carbonate High Temperature Fuel Cells Getting to Scale PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.

Molten Carbonate High Temperature Fuel Cells Getting to Scale PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.

Smeltet-carbonat brændselsceller (MCFC'er) er højtemperatur brændselsceller, der fungerer ved temperaturer på 600 °C og derover.

Smeltede carbonatbrændselsceller (MCFC'er) blev udviklet til naturgas, biogas (fremstillet som et resultat af anaerob nedbrydning eller biomasseforgasning) og kulbaserede kraftværker til elektriske, industrielle og militære anvendelser. MCFC'er er højtemperaturbrændselsceller, der bruger en elektrolyt sammensat af en smeltet carbonatsaltblanding suspenderet i en porøs, kemisk inert keramisk matrix af beta-aluminiumoxid fast elektrolyt (BASE). Da de fungerer ved ekstremt høje temperaturer på 650 °C (omtrent 1,200 °F) og derover, kan ikke-ædle metaller bruges som katalysatorer ved anoden og katoden, hvilket reducerer omkostningerne.

Forbedret effektivitet er en anden grund til, at MCFC'er giver betydelige omkostningsreduktioner i forhold til phosphorsyrebrændselsceller (PAFC'er). Smeltede carbonatbrændselsceller kan nå effektiviteter, der nærmer sig 60%, betydeligt højere end effektiviteten på 37-42% af et fosforsyrebrændselscelleanlæg. Når spildvarmen opsamles og bruges, kan den samlede brændstofeffektivitet være så høj som 85 %

Design og tri-kriterie optimering af et MCFC-baseret energisystem med brintproduktion og -injektion: En indsats for at minimere kulstofemissionen

Truslen om hurtig udtømning af fossile brændstofreserver og udledning af forurenende stoffer på grund af udtømningen af ​​disse ressourcer har haft katastrofale konsekvenser for økosystemet. Brug af effektive energisystemer, genvinding af spildvarme fra disse systemer og reducerede kuldioxidemissionscyklusser er en tilgang til at afværge denne truende trussel i denne sammenhæng. Det foreslås i dette papir at udnytte den elektricitet, der genereres af den bundende absorptionseffektcyklus, til at skabe brint til brug i et smeltet carbonat-brændselscelle-baseret energisystem. Systemet kaldes næsten-nul kulstof, da den effektive udnyttelse af spildvarme tillader maksimal brint og minimal brug af kulbrintebrændstof. Konceptet med næsten-nul kulstofkredsløb bliver udforsket ud fra synspunkter om teknologi, økonomi og miljø. Det er nødvendigt at udføre multi-kriterie-optimering for at etablere det optimale driftspunkt for det pågældende system for at reducere omkostninger og CO2-emissioner og samtidig øge effektiviteten. En parametrisk analyse udføres for at opdage de vigtige designparametre, der påvirker systemets ydeevne under overvejelse. Inkluderet blandt de faktorer, der undersøges, er brændstofudnyttelsesfaktoren, strømtæthed, staktemperatur (Tstack) og forholdet mellem damp og kulstof (rsc). Efter undersøgelse blev det opdaget, at det foreslåede system havde en energi- og eksergieffektivitet på henholdsvis omkring 66.21 % og 59.5 %. Ifølge resultaterne af eksergianalysen rangerede MCFC og efterbrænderen højest med hensyn til eksergiødelæggelse (henholdsvis 93.12 MW og 22.4 MW). De tri-objektive optimeringsresultater afslører også, at det mest optimale løsningspunkt har en eksergieffektivitet på 59.5 %, en samlet omkostningsrate på 11.7 ($/gigajoule) og CO2-emission på 0.58 ton/MWh.

Brian Wang er en futuristisk tankeleder og en populær Science blogger med 1 million læsere om måneden. Hans blog Nextbigfuture.com er rangeret som #1 Science News Blog. Det dækker mange forstyrrende teknologi og tendenser, herunder rum, robotik, kunstig intelligens, medicin, anti-aging bioteknologi og nanoteknologi.

Han er kendt for at identificere banebrydende teknologier og er i øjeblikket medstifter af en opstart og fundraiser til virksomheder med et højt potentiale på et tidligt stadium. Han er forskningschef for tildelinger til dybe teknologiske investeringer og en engelinvestor hos Space Angels.

Han har været en hyppig foredragsholder i virksomheder og har været TEDx -højttaler, en Singularity University -højttaler og gæst ved adskillige interviews til radio og podcasts. Han er åben for offentlige taler og rådgivende engagementer.

Tidsstempel:

Mere fra Næste Big Futures