Топливные элементы для бытового использования
Топливные элементы преобразуют химическую энергию конкретно в электричество, минуя предварительные изменения. Не обращая внимания на очевидные пользы в производительности, сразу после изобретения элементы не привели к фурору на рынке ввиду их сложности. Но зелёные разработки развиваются.
Исследователи из Университета Фраунгофера и компании Vaillant создали простое устройство, дешёвое для бытового применения.
«направляться постоянно говорить о совокупности топливных элементов», — говорит врач Маттиас Ян (MatthiasJahn), глава систем Института и департамента модулей Фраунгофера систем и керамических технологий (Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems, IKTS) в Дрездене. Одна ячейка создаёт маленькое напряжение, недостаточное для энергоснабжения объектов. Исходя из этого, по аналогии с аккумуляторными батареями, пара топливных элементов объединяют в единую совокупность.
Любой топливный элемент размером с компакт-диск. «Мы именуем группы [элементов] стеками», — поясняет врач Ян.
Топливные элементы преобразуют газ конкретно в электричество. Они намного действеннее, чем установки с двигателями внутреннего сгорания, каковые применяют пара ступеней преобразования. Сначала высвобождающаяся в следствии сжигания горючего энергия преобразуется двигателем в механическую, при помощи которой вращается вал электрического генератора.
В следствии цепочки преобразований большинство энергии теряется.
Совместно с известным производителем нагревательного оборудования Vaillant, Университет Фраунгофера создал компактную, надёжную и систему топливных элементов, генерирующую электричество и тепло для частных хозяйств из газа. На данный момент устройство проходит тестовую практическую эксплуатацию в частных домашних хозяйствах.
Собственными размерами домашняя энергетическая установка на топливных элементах, приспособленная для настенной установки, не отличается от простых нагревательных котлов, но, создаёт не только тепло, но и электрическую энергию. Выходная мощность образовывает 1 кВт, что достаточно для обеспечения потребностей средней семьи из 4 человек.
В рамках европейского демонстрационного проекта ene.field около 150 таких энергетических блоков установлено в ряде европейских государств. Также, в начале 2014 года Valliant начал их мелкосерийное производство.
Топливные элементы миниатюрной домашней электростанции технологически отличаются о тех, каковые по большей части употребляются в машинах. Главное эксплуатационное отличие в степени нагрева. В случае если рабочая температура автомобильных топливных элементов на мембране протонного обмена достигает 80 градусов, то использованная исследователями из Университета Фраунгофера разработка жёстких топливных элементов предполагает разогрев до 850 градусов.
Но наряду с этим жёсткие элементы дешевле и несложнее. В качестве электролита в них употребляется керамика, которая не содержит драгоценных и редких металлов.
Источник электроэнергии на выходе топливных элементов — водород. При подключении установки к сети газа, до подачи в бесшумную камеру «холодного сгорания», где на протяжении реакции с кислородом воздуха вырабатывается электричество и тепло, газ проходит этап реформинга, обогащаясь водородом.
по данным Fraunhofer