Ян Юйшань из Университета Делавэра о «Энергии природы»: устойчивая технология экологически чистых водородных топливных элементов готова к коммерциализации!

2024-11-18

Проблемы и инновации в топливных элементах с гидроксидообменной мембраной (ГЕМФК)

Топливные элементы, которые преобразуют химическую энергию непосредственно в электрическую, широко используются в гибридных или экологически чистых транспортных средствах и других транспортных средствах.Топливные элементы с гидроксидообменной мембраной (ГЕМФК)являются экологически чистой альтернативой традиционным кислотным топливным элементам. Однако ГЕМФК очень чувствительны к углекислому газу (CO2) в воздухе. Присутствие CO2 резко снижает производительность и эффективность топливных элементов, на целых 20%, делая ГЕМФК почти такими же неэффективными, как бензиновые двигатели в некоторых приложениях.

Инновационное решение: электрохимический сепаратор CO2 (ЭДКС)

Недавно исследовательская группа Янь Юшаня и Брайана П. Сетцлера из Университета Делавэра опубликовала статью вЭнергия природы, озаглавленное «Электрохимическая ячейка с короткозамкнутой мембраной, работающая на водороде, для удаления CO2 из воздуха, подаваемого в топливные элементы с гидроксидной обменной мембраной». В этом исследовании представленПрорывной электрохимический сепаратор CO2 (ЭДКС)который эффективно удаляет CO2 из входящего воздухаГЕМФК-ы, что значительно повышает их производительность.

ЭДКС использует уникальныйтехнология короткой мембраны, что позволяет ему работать на водороде, подобно топливному элементу, но без необходимости в проводах, биполярных пластинах или токосъемниках. Этот новыйкороткий мембранный подходявляется модульным и может быть инкапсулирован вспирально-навитые модули, увеличивая площадь поверхности и объемное соотношение для более компактной и эффективной работы.

Потенциал коммерциализации: переломный момент для топливных элементов

Исследования показывают, что 25 см²Модуль ЭДКС с короткой мембранойможет эффективно удалять более 99% CO2 из воздуха при 2000 СККМ в течение 450 часов. Фактически, эти модули могут обрабатывать до 10 000 СККМ воздуха, удаляя более 98% CO2. Для 80 кВтчистый стек ГЕМФК, стоимость компактного и эффективного модуля, способного удалять более 99% CO2, составляет всего $112. Это представляет собой значительный шаг вперед в созданиитехнология топливных элементовболее доступным и коммерчески выгодным.

Простота модуля ЭДКС с меньшим количеством компонентов означает меньшие затраты и большую масштабируемость. Это позиционирует технологию как многообещающее решение для широкого внедрения не только в топливных элементах, но и в специализированных приложениях, таких каккосмический корабльиподводные лодкидля систем жизнеобеспечения.

Соответствие нашим продуктам

Какводородная энергияТехнологии продолжают развиваться, особенно вэлектролиз водыиводородный топливный элементприложения,нашПротонообменные мембраны (ПЕМ) иСмешанные анионообменные мембраныиграют решающую роль в обеспечении высокой производительности и долгосрочной стабильности в этих системах. Наши мембранные продукты идеально соответствуютзеленый водородреволюция.

  • НашПЭМ-мембранырассчитаны на высокиепроводимость, низкийгазопроницаемость, и высокийсопротивление давлению, что делает их идеальными для обоихэлектролиз водыдля производства водорода иводородные топливные элементы.

  • TheСмешанные анионообменные мембранымы производим усовершенствованные мембраны, решая такие проблемы, как ионное загрязнение и повышение долговечности, что делает их более подходящими для долгосрочного применения.

Как показал этот прорыв вРазделение CO2, будущееводородная энергетикаяркий. Мы считаем, что наша высокая производительностьПЭМ-мембраныимеют все возможности внести значительный вклад в развитие и коммерциализациюзеленый водородрешения.

Заключение

С постоянным развитием технологий водородной энергетики такие инновации, какЭлектрохимический сепаратор CO2 (ЭХС)являются ключом к повышению эффективности топливных элементов и снижению затрат. Наши передовыеПЭМ-мембраныиграют центральную роль в этих инновациях, помогая продвигатьводородная энергетикавперед. Будь то впроизводство водорода,топливные элементы, илисистемы хранения энергииНаши продукты обладают непревзойденной производительностью и надежностью.

Для получения дополнительной информации или по вопросам партнерства обращайтесьсвязаться с нами.