Zephyrnet-logo

Gesmolten carbonaat brandstofcellen op hoge temperatuur komen op schaal

Datum:

Brandstofcelenergie (FCE) ontwikkelt hogetemperatuurbrandstofcellen die kunnen samenwerken met aardgas- en kolencentrales om de efficiëntie en schonere energie te verbeteren. Het in Connecticut gevestigde bedrijf heeft een nieuw type brandstofcel ontwikkeld die gebruik maakt van gesmolten carbonaatelektrolyten. Deze elektrochemische cel kan CO2 opvangen uit het rookgas van een elektriciteitscentrale en tegelijkertijd extra elektriciteit opwekken uit aardgas, steenkool of andere brandstoffen. Het bedrijf heeft meer dan 100 Amerikaanse brandstofcelpatenten, bekende partners en een sterk stijgende aandelenkoers. Wat het nog niet heeft, zijn winsten of een groot project dat laat zien dat zijn technologie op commerciële schaal vruchten afwerpt.

Een brandstofcel is een apparaat dat elektriciteit opwekt door een elektrochemische reactie, niet door verbranding. Sommigen beweren dat het produceren van warmte uit waterstof zonder verbranding uniek of magisch is.

Oplossingen voor echte energie hebben gemeten meetwaarden om te bepalen of het economisch is om de hele kolenbrander te vervangen of om de brandstofcel naast de kolencentrale toe te voegen. Gesmolten carbonaatbrandstofcellen zijn duidelijk gedefinieerd in termen van wetenschap, techniek, economie en schaalbaarheid. Er zijn pretenders die niet zijn gedefinieerd en die geen transparant technisch ontwerp en kostenonderzoek uitvoeren en niet werken aan het verduidelijken van de werkelijke potentiële voordelen.

Gesmolten-carbonaatbrandstofcellen (MCFC's) zijn hogetemperatuurbrandstofcellen die werken bij temperaturen van 600 °C en hoger.

Gesmolten carbonaatbrandstofcellen (MCFC's) zijn ontwikkeld voor aardgas, biogas (geproduceerd als resultaat van anaërobe vergisting of biomassavergassing) en kolencentrales voor elektrische, industriële en militaire toepassingen. MCFC's zijn brandstofcellen voor hoge temperaturen die een elektrolyt gebruiken dat is samengesteld uit een gesmolten carbonaatzoutmengsel dat is gesuspendeerd in een poreuze, chemisch inerte keramische matrix van vast bèta-alumina elektrolyt (BASE). Omdat ze werken bij extreem hoge temperaturen van 650 ° C (ongeveer 1,200 ° F) en hoger, kunnen niet-edele [dubieuze - bespreek] metalen worden gebruikt als katalysatoren aan de anode en kathode, waardoor de kosten worden verlaagd.

Verbeterde efficiëntie is een andere reden waarom MCFC's aanzienlijke kostenbesparingen bieden ten opzichte van fosforzuurbrandstofcellen (PAFC's). Gesmolten carbonaatbrandstofcellen kunnen een efficiëntie bereiken van bijna 60%, aanzienlijk hoger dan de 37-42% efficiëntie van een fosforzuurbrandstofcelfabriek. Wanneer de afvalwarmte wordt opgevangen en gebruikt, kan het totale brandstofrendement oplopen tot 85%

Ontwerp en tri-criteria optimalisatie van een op MCFC gebaseerd energiesysteem met waterstofproductie en -injectie: een poging om de koolstofemissie te minimaliseren

De dreiging van een snelle uitputting van fossiele brandstoffen en de lozing van verontreinigende stoffen als gevolg van de uitputting van deze hulpbronnen heeft catastrofale gevolgen gehad voor het ecosysteem. Het gebruik van efficiënte energiesystemen, terugwinning van restwarmte van deze systemen en verminderde koolstofdioxide-emissiecycli is een benadering om deze dreigende dreiging in deze context af te wenden. In dit artikel wordt voorgesteld om de elektriciteit die wordt opgewekt door de bodemabsorptievermogenscyclus te gebruiken om waterstof te creëren voor gebruik in een op gesmolten carbonaat gebaseerd energiesysteem. Het systeem wordt bijna-nul koolstof genoemd, omdat het efficiënte gebruik van de restwarmte een maximaal waterstof- en minimaal koolwaterstofverbruik mogelijk maakt. Het concept van de koolstofcyclus die bijna nul is, wordt onderzocht vanuit het oogpunt van technologie, economie en milieu. Het is noodzakelijk om multi-criteria optimalisatie uit te voeren om het optimale werkpunt van het betreffende systeem vast te stellen om de kosten en CO2-emissies te verminderen en tegelijkertijd de efficiëntie te verhogen. Er wordt een parametrische analyse uitgevoerd om de belangrijke ontwerpparameters te ontdekken die van invloed zijn op de prestaties van het betreffende systeem. Onder de onderzochte factoren zijn de brandstofbenuttingsfactor, stroomdichtheid, schoorsteentemperatuur (Tstack) en de stoom-tot-koolstofverhouding (rsc). Na onderzoek werd ontdekt dat het voorgestelde systeem een ​​energie- en exergie-efficiëntie had van respectievelijk ongeveer 66.21% en 59.5%. Volgens de bevindingen van de exergieanalyse scoren de MCFC en de naverbrander het hoogst in termen van exergievernietiging (respectievelijk 93.12 MW en 22.4 MW). De bevindingen van de tri-objective optimalisatie laten ook zien dat het meest optimale oplossingspunt een exergie-efficiëntie heeft van 59.5%, een totale kosten van 11.7 ($/gigajoule) en een CO2-uitstoot van 0.58 ton/MWh.

Brian Wang is een Futurist Thought Leader en een populaire wetenschapsblogger met 1 miljoen lezers per maand. Zijn blog Nextbigfuture.com is gerangschikt #1 Science News Blog. Het behandelt veel disruptieve technologie en trends, waaronder ruimtevaart, robotica, kunstmatige intelligentie, medicijnen, anti-verouderingsbiotechnologie en nanotechnologie.

Hij staat bekend om het identificeren van geavanceerde technologieën en is momenteel mede-oprichter van een startup en fondsenwerver voor bedrijven met een hoog potentieel in een vroeg stadium. Hij is het hoofd van Research for Allocations voor diepe technologie-investeringen en een Angel Investor bij Space Angels.

Hij is een veelgevraagd spreker bij bedrijven, hij is een TEDx-spreker, een Singularity University-spreker en gast bij talloze interviews voor radio en podcasts. Hij staat open voor spreek- en adviesopdrachten.

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img