3δ. Phosphoric Acid Fuel Cells – Στοιχεία καύσης φωσφορικού οξέος

Τα στοιχεία καύσης φωσφορικού οξέος είναι αυτή την περίοδο η πιο εμπορικά αναπτυγμένη τεχνολογία στοιχείων καύσης. Θεωρούνται η πρώτη γενιά των σύγχρονων στοιχείων καύσης. Είναι ένας από τους ωριμότερους τύπους στοιχείων και το πρώτο που χρησιμοποιήθηκε εμπορικά μια και πάνω από 200 μονάδες βρίσκονται αυτή την εποχή σε λειτουργία σε όλο τον κόσμο τροφοδοτώντας μεγάλα οχήματα όπως λεωφορεία πόλεων και στάσιμες μονάδες παραγωγής ηλεκτρισμού. Όπως δείχνει και το όνομά τους, αυτά τα στοιχεία χρησιμοποιούν για ηλεκτρολύτη διάλυμα φωσφορικού οξέος που περιλαμβάνεται σε μία μήτρα πυριτικού καρβιδίου. Τα στοιχεία αυτά λειτουργούν σε ελαφρώς υψηλότερες θερμοκρασίες από τα PEMFC και τα AFC , περίπου 150-200°C. Παρόλα αυτά απαιτούν την ύπαρξη καταλυτών Pt στα ηλεκτρόδια για να προωθήσουν την ικανότητα άμεσων αντιδράσεων. Οι αντιδράσεις στην άνοδο και στην κάθοδο είναι οι ίδιες με εκείνες στο στοιχείο ΡΕΜFC, γίνονται όμως πιο γρήγορα λόγω της υψηλότερης θερμοκρασίας λειτουργίας :

Άνοδος (-) Οξείδωση του υδρογόνου :  2H2  →  4H+  +  4e-

Κάθοδος (+) Αναγωγή του Οξυγόνου : Ο2 + 4Η+ + 4e-  →  2H2O
                                                   -----------------------------------------
Συνολική αντίδραση                2H2  +  Ο2  →  2H2O  +  ενέργεια

 

Αυτή η αυξανόμενη θερμοκρασία λειτουργίας προσδίδει μια ελαφρώς υψηλότερη ανοχή στις επιπτώσεις των ρυπογόνων ουσιών στη λειτουργία του στοιχείου. Μπορούν δηλαδή να λειτουργήσουν και με την παρουσία 1-2% CO και μερικών ppm του θείου στα ρεύματα των αντιδραστηρίων.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Αρχή Σελίδας