← Tilbage til Energy & Power Management kategori

Brændstofceller - Styring af fremtidens energi

skab el-vand

Brændselsceller er blevet hyldet som fremtidens energikilde; de kan give en ikke-forurenende strømforsyning ved at kombinere brint og ilt igen for at skabe elektricitet og vand. Kemien lyder meget enkel, men skabelse af en pålidelig, effektiv og sikker energikilde kræver betydelig ekspertise, især med hensyn til kontrol af væsker og gasser, der er involveret i denne spændende teknologi.

Tony Brennan, Field Segment Manager, Fluid & Micro, hos Bürkert, ser nærmere på processen, hvad der er nødvendigt for at udvikle teknologien og gøre den mere tilgængelig.

Brændselscelleteknologi har eksisteret siden 1839, hvor elektrokemisk energi først blev produceret ved at kombinere brint og ilt, med vand som det eneste biprodukt. Siden da har ideen fundet nogle nicheapplikationer (rumudforskning til én), men er ikke blevet kommercialiseret i stor skala. I de senere år har markedet imidlertid omfavnet flere forskellige design, og producenterne arbejder for at imødekomme efterspørgslen efter potentiel 'grøn energi'.

Grib det grundlæggende

Brændselsceller omdanner i det væsentlige elektrokemisk energi til elektricitet, varme og vand. De fremsætter et meget godt forslag til kombinerede varme- og kraftprojekter (CHP) -projekter derefter; men kan også nedskaleres til brug i mobile applikationer. Hver celle indeholder to elektroder, anoden og katoden, samt elektrolytten, der forbinder de to.

Brint i gasform tilføres anoden, mens ilt tilføres katoden. Brintbrændstoffet bevæger sig gennem elektrolytten, hvilket inducerer en positiv og negativ ladning, hvilket genererer den elektriske strøm. Når det kombineres med ilt, danner det vand, som skal tømmes væk.

Som brændstof skal brintgassen genopfyldes, og der er flere måder, hvorpå dette kan udføres. Sammen med typen af ​​elektrolyt angiver disse to variationer forskellene mellem de fem hovedtyper af brændselsceller. Hver af dem har det fordele og dets udfordringer, men alle af dem kræver en høj grad af kontrolinfrastruktur for at gøre det muligt for dem at fungere effektivt og pålideligt.

genkombination af brint Brændselsceller er blevet hyldet som fremtidens energikilde; at levere en ikke-forurenende strømforsyning ved at kombinere brint og ilt igen for at skabe elektricitet og vand.

Gasstyring

Præcis gasstyring er vigtig for, at brændselscellen kan tilpasse sig skiftende belastninger, og dette afhænger af at forstå brintkilden og have et korrekt kalibreret målesystem. Brændselsceller, der kører ved hjælp af brintrig gas, skal have et kontrolleret udløb for ikke-brintkomponenterne, ellers stopper produktionen af ​​elektricitet.

Nogle typer brændselsceller kræver, at både ilt og brint blandes damp med dem for at holde protonbyttermembranen fugtig. Den nødvendige dampmængde afhænger af temperaturen og belastningen på brændselscellen, hvilket også påvirker strømningshastigheden for brint og ilt.

I systemer, der arbejder med gasser under tryk, er det vigtigt, at disse tryk kontrolleres omhyggeligt for at forhindre beskadigelse af de indre strukturer i brændselscellen. Afhængig af typen af ​​brændstof og størrelsen på brændselscellen kan en række proportionaliserede solenoider, tryktransducere og styreventiler bruges til at justere og opretholde de krævede tryk inden i brændselscellen.

brændselscelle teknologi Brændselsceller er blevet hyldet som fremtidens energikilde; at levere en ikke-forurenende strømforsyning ved at kombinere brint og ilt igen for at skabe elektricitet og vand.

Væskekontrol

Den dampgenerationsproces, der kræves for at befugtige gasserne, har brug for en kontrolsløjfe for ultra-rent vand samt en dræningsventil til kondensatet. Uden dette ville brændselscellen fyldes med vand og i sidste ende blive ubrugelig. I nogle situationer kan brintgassen passere gennem en vandlukning i stedet for at blive blandet med damp. I dette tilfælde skal vandstanden også kontrolleres omhyggeligt.

Derudover skal vandet, der dannes ved den elektrokemiske reaktion, også tappes. Den største udfordring i alle disse situationer er den ætsende natur af ultrent rent vand, hvilket betyder, at materialespecifikationer til ventilkomponenter og tætninger skal overvejes nøje.

Udvikling af brændselsceller

Nogle store og specialiserede applikationer til brændselsceller er allerede blevet etableret, og teknologien udvikler sig i et stabilt tempo. Fokus er nu på mindre, mobile arrangementer sammen med oprettelsen af ​​et brændstofstationsnetværk og logistikken for at vedligeholde det.

Meget af forskningen udføres på testbænkemodeller, hvor de kemiske og fysiske miljøer og driftsbetingelser for de virkelige applikationer kan genskabes. Dette arbejde kræver nøjagtigt de samme niveauer af kontrol for væsker og gasser samt evnen til at registrere alle relevante data til analyse. Faktisk kunne det argumenteres, at kontrolniveauet burde være mere omfattende end i den virkelige anvendelse.

For at skabe gasblandings- og doseringsenheder, flowstyrings- og måleudstyr samt yderligere sikkerhedsafbrydelsesventiler trækker Bürkert på årtiers erfaring og ekspertise. For dem, der udvikler nye brintbrændselscelleteknologier, både store og små, vil evnen til at kontrollere og overvåge alle parametre i processen nøjagtigt og pålideligt helt sikkert hjælpe med at nå de rene energiløsninger, vi leder efter.

Kirsty Anderson
Bürkert Fluid Control Systems
Fluid Control Centre, 1 Bridge End, Cirencester, Gloucestershire, GL7 1QY, Storbritannien
Tel: + 44 (0) 1285 648761 Fax: + 44 (0) 1285 648721
Web: www.burkert.co.uk
E-mail:yourid@yourmail.com [Email protected]

Bürkert Fluid Control Systems

Fremstilling af procesudstyr. En af de få producenter til at levere løsninger til den komplette kontrolsløjfe.

Signatur: Guld medlemskab

Relaterede nyheder

Giv en kommentar

Dette websted bruger Akismet til at reducere spam. Lær, hvordan dine kommentardata behandles.

Del via