Bezpośrednie węglowe ogniwo paliwowe
Bezpośrednie węglowe ogniwo paliwowe (DCFC) to ogniwo paliwowe wykorzystujące jako paliwo materiał bogaty w węgiel, taki jak biomasa lub węgiel. Ogniwo wytwarza energię, łącząc węgiel i tlen, co uwalnia dwutlenek węgla jako produkt uboczny. Jest również nazywany węglowymi ogniwami paliwowymi (CFC), węglowo-powietrznymi ogniwami paliwowymi (CAFC), bezpośrednimi ogniwami paliwowymi węgiel/węgiel (DCFC) i DC-SOFC.
Całkowita reakcja komórki to C + O 2 → CO 2 . Proces w notacji półkomórkowej:
- Anoda: C + 2O 2- → CO 2 + 4e -
- Katoda: O 2 + 4e − → 2O 2−
Pomimo tego uwalniania dwutlenku węgla, bezpośrednie ogniwo paliwowe z węglem jest bardziej przyjazne dla środowiska niż tradycyjne techniki spalania węgla. Ze względu na wyższą wydajność wymaga mniej węgla do wytworzenia tej samej ilości energii. Ponadto, ponieważ emitowany jest czysty dwutlenek węgla, wychwytywania dwutlenku węgla są znacznie tańsze niż w przypadku konwencjonalnych elektrowni. Wykorzystany węgiel może być w postaci węgla , koksu , karbonizatu lub nieskamieniałego źródła węgla. Istnieją co najmniej cztery typy DCFC.
Konstrukcja oparta na ogniwie paliwowym ze stałym tlenkiem
Reakcje anodowe:
Ścieżka bezpośredniego utleniania elektrochemicznego:
- do + 2O 2− → CO 2 + 4e −
- do + O 2− → CO+ 2e −
Ścieżka pośredniego utleniania elektrochemicznego: CO + O 2− → CO 2 + 2e −
Reakcja Boudouarda (pośrednia ścieżka reakcji chemicznej): C + CO 2 → 2CO
Reakcja katodowa: O 2 + 4e − → 2O 2−
Ogniwo paliwowe ze stopionymi wodorotlenkami
William W. Jacques uzyskał patent US 555,511 na tego typu ogniwa paliwowe w 1896 roku. Prototypy zostały zademonstrowane przez grupę badawczą SARA, Inc.
Ogniwo paliwowe ze stopionego węglanu
William W. Jacques uzyskał kanadyjski patent na ogniwo paliwowe ze stopionym węglanem w 1897 roku. Został on dalej rozwinięty w Lawrence Livermore Laboratory .
Anoda ze stopionej cyny
Ta konstrukcja wykorzystuje stopioną cynę i tlenek cyny jako reakcję międzyetapową między utlenianiem węgla rozpuszczającego się w anodzie i redukcją tlenu na katodzie ze stałym tlenkiem.
Zobacz też
Linki zewnętrzne
- Energia CSIRO
- ERTL, Szkoła Nauk o Środowisku i Inżynierii, Instytut Nauki i Technologii Gwangju
- CSIRO Zaawansowana moc węgla
- Bezpośrednie węglowe ogniwa paliwowe to technologia o bardzo niskiej emisji do wytwarzania energii
- Bezpośrednie węglowe ogniwa paliwowe, alternatywa dla gospodarki wodorowej?
- Warsztaty z bezpośrednimi węglowymi ogniwami paliwowymi
- Bliższe spojrzenie na bezpośrednie węglowe ogniwa paliwowe: najlepsza technologia konwersji biomasy?
- Dokument DCFC, Ulepszony interfejs anodowy do elektrochemicznego utleniania paliwa stałego w ogniwach paliwowych z bezpośrednim węglem: Rola ciekłego Sn w stanie mieszanym
- Przegląd nauki i technologii