Polttokennoenergia (FCE) kehittää korkean lämpötilan polttokennoja, jotka voivat toimia maakaasu- ja hiilivoimaloiden kanssa tehokkuuden ja puhtaamman energian parantamiseksi. Connecticutissa toimiva yritys on kehittänyt uudentyyppisen polttokennon, joka käyttää sulaa karbonaattielektrolyyttiä. Tämä sähkökemiallinen kenno voi siepata hiilidioksidia voimalaitoksen savukaasuista ja tuottaa samalla lisää sähköä maakaasusta, hiilestä tai muista polttoaineista. Yhtiöllä on yli 2 yhdysvaltalaista polttokennopatenttia, nimekkäitä kumppaneita ja huimat osakekurssit. Sillä ei vielä ole voittoja tai telttaprojektia, joka osoittaa sen teknologian kannattavan kaupallisessa mittakaavassa.
Polttokenno on laite, joka tuottaa sähköä sähkökemiallisella reaktiolla, ei palamalla. Jotkut väittävät, että lämmön tuottaminen vedystä ilman polttoa on ainutlaatuista tai maagista.
Todellisissa energiaratkaisuissa on mitattu mittarit sen määrittämiseksi, onko taloudellista korvata koko hiilipoltin vai lisätä polttokenno hiilivoimalan viereen. Sulat karbonaattipolttokennot on määritelty selkeästi tieteen, tekniikan, talouden ja skaalautuvuuden kannalta. On teeskentelijöitä, joita ei ole määritelty ja jotka eivät suorita läpinäkyviä suunnittelu- ja kustannustutkimuksia eivätkä pyri selvittämään todellisia mahdollisia hyötyjä.
Sulatetut karbonaattipolttokennot (MCFC:t) kehitettiin maakaasua, biokaasua (tuotettu anaerobisen mädätyksen tai biomassan kaasutuksen tuloksena) ja hiilipohjaisia voimalaitoksia varten sähkökäyttöön, teollisuuteen ja sotilaskäyttöön. MCFC:t ovat korkean lämpötilan polttokennoja, joissa käytetään elektrolyyttiä, joka koostuu sulasta karbonaattisuolaseoksesta, joka on suspendoitu huokoiseen, kemiallisesti inerttiin beeta-alumiinioksidikiinteän elektrolyytin (BASE) keraamiseen matriisiin. Koska ne toimivat erittäin korkeissa lämpötiloissa, 650 °C (noin 1,200 °F) ja sitä korkeammissa, ei-jalometalleja voidaan käyttää katalyytteinä anodilla ja katodilla, mikä vähentää kustannuksia.
Parempi tehokkuus on toinen syy, miksi MCFC:t tarjoavat merkittäviä kustannussäästöjä fosforihappopolttokennoihin (PAFC) verrattuna. Sulat karbonaattipolttokennot voivat saavuttaa 60 %:n hyötysuhteen, joka on huomattavasti korkeampi kuin fosforihappopolttokennolaitoksen 37–42 %:n hyötysuhteet. Kun hukkalämpö otetaan talteen ja käytetään, polttoaineen kokonaishyötysuhde voi olla jopa 85 %.
Uhka fossiilisten polttoainevarantojen nopeasta ehtymisestä ja saasteiden vapautumisesta näiden resurssien ehtymisestä on aiheuttanut katastrofaalisia seurauksia ekosysteemille. Tehokkaiden energiajärjestelmien käyttö, hukkalämmön talteenotto näistä järjestelmistä ja hiilidioksidipäästöjen vähentäminen on yksi tapa torjua tämä uhkaava uhka tässä yhteydessä. Tässä julkaisussa ehdotetaan pohjan absorptiotehosyklin tuottaman sähkön hyödyntämistä vedyn tuottamiseksi käytettäväksi sulassa karbonaattipolttokennopohjaisessa energiajärjestelmässä. Järjestelmää kutsutaan lähes nollahiiliksi, koska hukkalämmön tehokas hyödyntäminen mahdollistaa maksimaalisen vedyn ja minimaalisen hiilivetypolttoaineen käytön. Lähes nollahiilen kiertokulkua tutkitaan tekniikan, talouden ja ympäristön näkökulmista. On tarpeen tehdä monikriteerioptimointi, jotta voidaan määrittää tarkasteltavan järjestelmän optimaalinen toimintapiste kustannusten ja CO2-päästöjen vähentämiseksi ja samalla tehokkuuden lisäämiseksi. Parametrianalyysi suoritetaan sellaisten tärkeiden suunnitteluparametrien selvittämiseksi, jotka vaikuttavat tarkasteltavana olevan järjestelmän suorituskykyyn. Tutkittavien tekijöiden joukossa ovat polttoaineen käyttökerroin, virrantiheys, pinon lämpötila (Tstack) ja höyryn ja hiilen välinen suhde (rsc). Tutkimuksessa havaittiin, että ehdotetun järjestelmän energiatehokkuus oli noin 66.21 % ja 59.5 %. Eksergiaanalyysin tulosten mukaan MCFC ja jälkipoltin sijoittuivat korkeimmalle eksergian tuhoamisen suhteen (93.12 MW ja 22.4 MW). Kolmiobjektiiviset optimointitulokset paljastavat myös, että optimaalisimman ratkaisupisteen eksergiatehokkuus on 59.5 %, kokonaiskustannusaste 11.7 ($/gigajoule) ja CO2-päästöt 0.58 tonnia/MWh.
Brian Wang on futuristisen ajattelun johtaja ja suosittu Science -bloggaaja, jolla on miljoona lukijaa kuukaudessa. Hänen bloginsa Nextbigfuture.com on sijalla 1 Science News Blog. Se kattaa monia häiritseviä tekniikoita ja suuntauksia, kuten avaruus, robotiikka, tekoäly, lääketiede, ikääntymistä estävä biotekniikka ja nanoteknologia.
Hän tunnetaan huipputeknologioiden tunnistamisesta, ja hän on tällä hetkellä perustaja ja varainkeräys korkean mahdollisen alkuvaiheen yrityksille. Hän on syvän teknologian investointien tutkimuksen johtaja ja Space Angelsin enkelisijoittaja.
Hän on usein puhunut yrityksissä, hän on ollut TEDx -puhuja, Singularity University -puhuja ja vieraana lukuisissa radio- ja podcast -haastatteluissa. Hän on avoin julkiselle puhumiselle ja neuvoille.
