Polska projektuje własne ogniwa paliwowe

W Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej imienia Profesora Ignacego Mościckiego (Łukasiewicz-IChP) w Warszawie prowadzi badania nad niskotemperaturowymi ogniwami paliwowymi typu PEMFC zasilanymi wodorem.

Czytaj więcej w: Autobusy na wodór będą nową polską specjalnością

Ogniwa typu PEM wykorzystują jako elektrolit membranę przepuszczającą tylko jony dodatnie wodoru (protony). To najpopularniejszy typ ogniw o sprawności w produkcji energii elektrycznej dochodzącej do 65%. W przypadku kogeneracji (produkcja prądu i ciepła) sprawność sięga 85%. Zaletą tej konstrukcji jest krótki czas rozruchu oraz nadążanie za zmiennymi obciążeniami, ten typ nadje się więc do zastosowań trakcyjnych. Ogniwo PEM pracuje w temperaturze od 60 do 100 stopni C.

Ogniwo paliwowe trzeciej generacji z Instytutu Chemii Przemysłowej. Fot. Łukasiewicz-Instytut Chemii Przemysłowej

Foto: logistyka.rp.pl

Komisja Europejska promuje napęd wodorowy i np. Daimler i Volvo zawiązały spółkę od produkcji wodorowych ogniw paliwowych. Najbardziej zaawansowana w ogniwach dla pojazdów jest kanadyjska firma Ballard, której ogniwa wykorzystuje m.in. Solaris.

Prace w konsorcjum

Prace nad ogniwami prowadzi też Łukasiewicz-IChP w ramach konsorcjum, którego celem jest produkcja wodoru z odpadów przemysłu cukrowniczego. Finansowanie w wysokości ponad 18,5 mln zł pochodzi z projektu „Innowacyjna instalacja produkująca wodór i metan metodą mikrobiologiczną z odpadów i produktów ubocznych przemysłu cukrowniczego wraz z zastosowaniem otrzymywanych gazów i zapewnieniem samowystarczalności energetycznej oczyszczalni ścieków w cukrowni” realizowanego w ramach programu BIOSTRATEG NCBR. Jednym z punktów jest przygotowanie prototypu stosu ogniw paliwowych.

Ogniwo pierwszej generacji z Instytutu Chemii Przemysłowej. Fot. Łukasiewicz-IChP

Foto: logistyka.rp.pl

Łukasiewicz-IChP otrzymał w ramach powyższego finansowania ponad 1,6 mln zł. Testowana jest trzecia wersja prototypu, która posłuży do opracowania kolejnych wersji. – Stos bazuje na autorskim projekcie płyt bipolarnych opracowanym w Łukasiewicz-IChP, wykorzystującym nowy typ pola przepływowego charakteryzujący się otwartymi kanałami transportowymi. Płyty zostały wykonane w materiale grafitowym przez polski wyspecjalizowany zakład obróbki metodami CNC – podkreśla zastępca dyrektora ds. Badawczych w Łukasiewicz-IChP dr inż. Ewa Śmigiera.

Czytaj więcej w: Konin z pierwszym w Polsce wodorowym autobusem

Dodaje, że do budowy stosu wykorzystuje się układ katalityczny MEA dostarczany przez jednego z wiodących światowych producentów. Wymagana na potrzeby projektu specyfikacja MEA, zakładała trwałość na poziomie 20 tys. godzin pracy przy obciążeniu rzędu 0,25W/cm2.

Pierwszy krok, mała moc

Zastępca dyrektora przyznaje, że konstrukcja stosu została zaprojektowana z myślą o zastosowaniach w odbiornikach niewielkich mocy rzędu kilkuset watów, takich jak urządzenia do mikrokogeneracji energii elektrycznej i cieplnej, czy zasilacze typu Backup-Power. – W planach przewidywany jest dalszy rozwój konstrukcji samego stosu oraz prace nad budową zintegrowanego systemu zarządzającego, który pozwoli na jego implementację jako źródła zasilania różnych urządzeń elektrycznych – opisuje Śmigiera.