Твердооксидний паливний елемент

Твердооксидний паливний елемент. Схема роботи.

Твердооксидний паливний елемент (рос. твердооксидный топливный элемент, англ. solid-oxide fuel cell) — паливний елемент, де використовуються тверді, йонопровідні оксиди як електроліт. Завдяки типово малій іонній провідності твердих оксидів, цей паливний елемент ефективно працює лише при дуже високих температурах.

Загальний опис

Різновид паливних елементів, електролітом в яких є керамічний матеріал (наприклад, на базі діоксиду цирконію), проникний для іонів кисню. Ці елементи працюють при дуже високій температурі (700—1000 ° С) і застосовуються в основному для стаціонарних установок потужністю від 1 кВт і вище. Їх відпрацьовані гази можуть бути використані для приведення в дії газової турбіни, щоб підвищити загальний коефіцієнт корисної дії. ККД такої гібридної установки може досягати 70 % .

У цих паливних елементах іони кисню проходять через твердий оксид, який використовується як електроліт, і при високій температурі реагують з воднем на аноді. Хоча в твердооксидних паливних елементах необхідна висока робоча температура (що вимагає спеціальних керамічних матеріалів), зате вони не потребують такого дорогому каталізаторі, як платина (на відміну від паливних елементів з протонно-обмінної мембраною). Це також означає, що твердооксидні паливні елементи не отруюються монооксидом вуглецю, і в них можуть використовуватися різні види палива. Твердооксидні паливні елементи можуть працювати на метані, пропані, бутані, біогазі. Сірка, що міститься в паливі, повинна бути видалена перед надходженням його в паливний елемент, що легко зробити за допомогою адсорбентів. Сірка може і не віддалятися з палива, але тоді необхідно буде підвищити робочу температуру (не менше 700 °C).

Література

• Глосарій термінів з хімії / уклад. Й. Опейда, О. Швайка ; Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Дон. : Вебер, 2008. — 738 с. — ISBN 978-966-335-206-0.