Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Фосфор қышқылы отын элементтері (ФҚОЭ) – сұйық фосфор қышқылын электролит ретінде пайдаланатын отын элементтерінің бір түрі. Олар коммерциялық түрде алғаш рет қолданысқа енгізілген отын жасушалары болды. 1960 жылдардың ортасында жасалған және 1970 жылдардан бері сынақтан өтіп келе жатқан бұл элементтердің тұрақтылығы, тиімділігі және құны жақсарып, үлкен өзгерістерге ұшырады. Осындай қасиеттері ФҚОЭ-ні алғашқы стационарлық қолданыстар үшін өте қолайлы кандидат етті.
Phosphoric acid fuel cells (PAFC) are a type of fuel cell that uses liquid phosphoric acid as an electrolyte. They were the first fuel cells to be commercialized. Developed in the mid 1960s and field tested since the 1970s, they have improved significantly in stability, performance, and cost. Such characteristics have made the PAFC a good candidate for early stationary applications.
Дизайн
Электролит – жоғары концентрацияланған немесе таза сұйық фосфор қышқылы (H3PO4), кремний карбиді (SiC) матрицасында толық қаныққан. Жұмыс температурасы шамамен 150-210 °C аралығында. Электродтар ұсақ дисперсті платина катализаторымен жабылған көміртегі қағазынан жасалған.
Electrolyte is highly concentrated or pure liquid phosphoric acid (H3PO4) saturated in a silicon carbide (SiC) matrix. Operating range is about 150 to 210 °C. The electrodes are made of carbon paper coated with a finely dispersed platinum catalyst.
Артықшылықтары мен кемшіліктері
150-200 °C жұмыс температурасы диапазонында бөлінетін су ауа және суды жылыту үшін буға түрлендірілуі мүмкін (біріктірілген жылу және қуат). Бұл тиімділікті 70%-ға дейін арттыруға әлеуетті мүмкіндік береді. PAFC-тер CO2-ге төзімді және шамамен 1,5% CO концентрациясына шыдай алады, бұл олар қолдана алатын отын түрлерінің таңдауын кеңейтеді. Егер бензин қолданылса, күкірттің алынып тасталуы қажет. Төмен температурада фосфор қышқылы нашар иондық өткізгіш болып табылады, сондай-ақ анодтағы платиналық электрокатализатордың CO-мен улануы күшейеді. Дегенмен, олар протондық алмасу мембраналық отын ұяларына (PEMFC) және сілтілік отын ұяларына (AFC) қарағанда CO-ға әлдеқайда төзімді. Кемшіліктеріне салыстырмалы түрде төмен қуат тығыздығы және химиялық тұрғыдан агрессивті электролит жатады.
At an operating range of 150 to 200 °C, the expelled water can be converted to steam for air and water heating (combined heat and power). This potentially allows efficiency increases of up to 70%. PAFCs are CO2 tolerant and can tolerate a CO concentration of about 1.5%, which broadens the choice of fuels they can use. If gasoline is used, the sulfur must be removed. At lower temperatures phosphoric acid is a poor ionic conductor, and CO poisoning of the platinum electro catalyst in the anode becomes severe. However, they are much less sensitive to CO than proton exchange membrane fuel cells (PEMFC) and alkaline fuel cells (AFC). Disadvantages include rather low power density and chemically aggressive electrolyte.
Қолданбалар
PAFC технологиясы 100 кВт-тан 400 кВт-қа дейінгі қуаты бар стационарлық электр генераторларында қолданылады, сондай-ақ автобустар сияқты ірі көліктерде де қолданыс табады. PAFC технологиясын өндіретін негізгі компанияларға Doosan Fuel Cell America Inc. (бұрынғы ClearEdge Power & UTC Power) және Fuji Electric кіреді. Үндістанның DRDO өздерінің сүңгімелі кемелеріне интеграциялау үшін PAFC негізіндегі ауадан тәуелсіз қозғалтқыш әзірледі.
PAFC have been used for stationary power generators with output in the 100 kW to 400 kW range and are also finding application in large vehicles such as buses. Major manufacturers of PAFC technology include Doosan Fuel Cell America Inc. (formerly ClearEdge Power & UTC Power) and Fuji Electric. India's DRDO has developed PAFC based air independent propulsion for integration into their s.