Energia paliwowo-ogniwowa (FCE) opracowuje wysokotemperaturowe ogniwa paliwowe, które mogą współpracować z elektrowniami gazowymi i węglowymi w celu poprawy wydajności i czystszej energii. Firma z Connecticut opracowała nowy typ ogniwa paliwowego, który wykorzystuje stopione elektrolity węglanowe. To ogniwo elektrochemiczne może wychwytywać CO2 z gazów spalinowych elektrowni, generując dodatkową energię elektryczną z gazu ziemnego, węgla lub innych paliw. Firma ma ponad 100 amerykańskich patentów na ogniwa paliwowe, znanych partnerów i gwałtownie rosnące ceny akcji. To, czego jeszcze nie ma, to zyski ani projekt namiotu, który pokazuje, że jego technologia opłaca się na skalę komercyjną.
Ogniwo paliwowe to urządzenie, które wytwarza energię elektryczną w wyniku reakcji elektrochemicznej, a nie spalania. Niektórzy twierdzą, że wytwarzanie ciepła z wodoru bez spalania jest wyjątkowe lub magiczne.
Rzeczywiste rozwiązania energetyczne zmierzyły mierniki w celu określenia, czy opłacalne jest zastąpienie całego palnika węglowego, czy dodanie ogniwa paliwowego obok elektrowni węglowej. Ogniwa paliwowe ze stopionym węglanem są jasno zdefiniowane pod względem naukowym, inżynieryjnym, ekonomicznym i skalowalności. Istnieją pretendenci, którzy nie są zdefiniowani i nie przeprowadzają przejrzystych projektów inżynieryjnych i analiz kosztów oraz nie pracują nad wyjaśnieniem rzeczywistych potencjalnych korzyści.
Ogniwa paliwowe ze stopionym węglanem (MCFC) zostały opracowane dla gazu ziemnego, biogazu (wytwarzanego w wyniku fermentacji beztlenowej lub zgazowania biomasy) oraz elektrowni węglowych do zastosowań energetycznych, przemysłowych i wojskowych. MCFC to wysokotemperaturowe ogniwa paliwowe wykorzystujące elektrolit składający się ze stopionej mieszaniny soli węglanu zawieszonej w porowatej, chemicznie obojętnej matrycy ceramicznej ze stałego elektrolitu beta-tlenku glinu (BASE). Ponieważ działają w ekstremalnie wysokich temperaturach 650 ° C (około 1,200 ° F) i wyższych, metale nieszlachetne [wątpliwe – omów] mogą być stosowane jako katalizatory na anodzie i katodzie, zmniejszając koszty.
Zwiększona wydajność to kolejny powód, dla którego MCFC oferują znaczne obniżenie kosztów w porównaniu z ogniwami paliwowymi na kwas fosforowy (PAFC). Ogniwa paliwowe ze stopionym węglanem mogą osiągać sprawność zbliżoną do 60%, znacznie wyższą niż 37–42% sprawności instalacji ogniw paliwowych na kwas fosforowy. Gdy ciepło odpadowe jest wychwytywane i wykorzystywane, całkowita wydajność paliwowa może wynosić nawet 85%
Zagrożenie szybkim wyczerpywaniem się rezerw paliw kopalnych i zrzutem zanieczyszczeń z powodu wyczerpywania się tych zasobów ma katastrofalne skutki dla ekosystemu. Wykorzystanie wydajnych systemów energetycznych, odzyskiwanie ciepła odpadowego z tych systemów oraz zmniejszenie cykli emisji dwutlenku węgla to jedno ze sposobów uniknięcia tego nadciągającego zagrożenia w tym kontekście. W niniejszym artykule proponuje się wykorzystanie energii elektrycznej wytworzonej w dolnym cyklu absorpcji do wytworzenia wodoru do wykorzystania w systemie energetycznym opartym na stopionych węglach paliwowych. System nosi nazwę niemal zerowej emisji dwutlenku węgla, ponieważ efektywne wykorzystanie ciepła odpadowego pozwala na maksymalne wykorzystanie wodoru i minimalne zużycie paliwa węglowodorowego. Koncepcja obiegu węgla bliskiego zeru jest badana z punktu widzenia technologii, ekonomii i środowiska. Niezbędna jest optymalizacja wielokryterialna w celu ustalenia optymalnego punktu pracy rozważanego systemu w celu zmniejszenia kosztów i emisji CO2 przy jednoczesnym zwiększeniu wydajności. Przeprowadzana jest analiza parametryczna w celu wykrycia ważnych parametrów projektowych, które wpływają na wydajność rozważanego systemu. Wśród badanych czynników znajdują się: współczynnik wykorzystania paliwa, gęstość prądu, temperatura komina (Tstack) oraz stosunek pary do węgla (rsc). Po zbadaniu odkryto, że sugerowany system miał sprawność energetyczną i egzergię odpowiednio około 66.21% i 59.5%. Zgodnie z wynikami analizy egzergii, MCFC i dopalacz uzyskały najwyższe oceny pod względem zniszczenia egzergii (odpowiednio 93.12 MW i 22.4 MW). Wyniki optymalizacji trójkryterialnej pokazują również, że najbardziej optymalny punkt rozwiązania ma sprawność egzergii 59.5%, całkowity koszt 11.7 ($/gigadżul) i emisję CO2 0.58 tony/MWh.
Brian Wang jest liderem myśli futurystycznej i popularnym blogerem naukowym z milionem czytelników miesięcznie. Jego blog Nextbigfuture.com zajmuje pierwsze miejsce w rankingu Science News Blog. Obejmuje wiele przełomowych technologii i trendów, w tym przestrzeń kosmiczną, robotykę, sztuczną inteligencję, medycynę, biotechnologię przeciwstarzeniową i nanotechnologię.
Znany z identyfikowania najnowocześniejszych technologii, obecnie jest współzałożycielem startupu i fundraiserem dla firm o wysokim potencjale we wczesnej fazie rozwoju. Pełni funkcję Szefa Działu Badań Alokacji dla inwestycji w głębokie technologie oraz Anioła Inwestora w Space Angels.
Częsty mówca w korporacjach, mówca TEDx, mówca Singularity University i gościnnie w licznych wywiadach dla radia i podcastów. Jest otwarty na wystąpienia publiczne i doradzanie.
