Strona główna Aktualności
Technologie

Na czarną godzinę - energia z ogniw paliwowych

08.10.2017 Technologie, Innowacje, Technologia

Fot. Fotolia

Ogniwa paliwowe nie muszą działać wyłącznie na czysty wodór. Nad zasilanymi biogazem ogniwami paliwowymi, które również będą mogły bezawaryjnie przetwarzać energię chemiczną na elektryczną, pracuje dr inż. Beata Bochentyn z Politechniki Gdańskiej.

Badaczka wytwarza i testuje materiały do zastosowania w tlenkowych ogniwach paliwowych albo w generatorach termoelektrycznych. Dzięki nim ogniwa paliwowe będą działały dłużej i będą tańsze w eksploatacji, zaś generatory termoelektryczne będą skuteczniej przetwarzały ciepło odpadowe na energię elektryczną.

 

Ogniwa paliwowe przetwarzają energię chemiczną na elektryczną. Rolę tzw. utleniacza może pełnić powietrze, zaś paliwem może być np. wodór, gaz ziemny czy też biogaz, który powstaje jako produkt uboczny na przykład na wysypiskach śmieci czy w oczyszczalni ścieków. Dzięki doprowadzeniu tych dwóch rodzajów gazów bezpośrednio do ogniwa paliwowego możemy uzyskać efekt w postaci wytwarzania prądu elektrycznego.

 

Wytworzony prąd może być wykorzystany bezpośrednio do zasilania urządzeń elektrycznych. Z drugiej strony energia może być też magazynowana w postaci chemicznej po to, żeby móc ją odzyskać w sytuacjach wyłączenia prądu w sieci. Wówczas ogniwa paliwowe będą służyły jako awaryjne generatory prądu w budynkach jednorodzinnych, gospodarstwach rolnych albo w obiektach użyteczności publicznej, jak szpitale czy szkoły.

 

"Ma to sens, bo sytuacje wyłączenia prądu są dla takich instytucji krytyczne i zaburzają ich pracę. Stąd magazynowanie energii np. w postaci paliwa wodorowego i następnie wytworzenie z niego prądu będzie miało największe znaczenie. I to jest największy potencjał zastosowania ogniw paliwowych w naszej polskiej rzeczywistości" - tłumaczy rozmówczyni PAP.

 

Ogniwa tlenkowe, którymi zajmuje się dr inż. Bochentyn są stosowane do dużych urządzeń i wymagają pracy w wysokich temperaturach rzędu 700 stopni Celsjusza. Innego typu ogniwa są stosowane w samochodach albo w urządzeniach mobilnych takich jak laptopy.

 

"Ogniwa komercyjnie wykorzystywane są bardzo dobrze dostosowane do pracy z czystym wodorem, jako paliwem. Ja chcę je zmodyfikować tak, aby pracowały wydajnie przy zasilaniu biogazem" - wyjaśnia badaczka.

 

Idea wykorzystania biogazu jako paliwa wpisuje się w koncepcję tzw. energetyki rozproszonej. Wówczas przetwarzanie energii chemicznej paliwa na energię elektryczną będzie mogło mieć miejsce bezpośrednio w miejscu wytwarzania paliwa, czyli przy wysypiskach śmieci, oczyszczalniach ścieków czy przydomowych składowiskach odpadów rolnych.

 

Obecnie, jeśli do kupionego komercyjnie ogniwa doprowadzony zostanie biogaz, to w ciągu tygodnia obserwuje się degradację parametrów elektrycznych pracy ogniwa rzędu 25 proc. Po miesiącu ogniwo nie działa już w ogóle. To oczywiście przekreśla jakiekolwiek zastosowania, bo - jak zaznacza fizyk - nikt nie kupi ogniwa, które będzie pracowało tak krótko.

 

Dr inż. Bochentyn modyfikuje ogniwa tlenkowe tak, żeby w długim okresie mogły współpracować z biogazem. Uzyskiwane przez nią wyniki dają nadzieję, że będzie to nawet stabilność kilkuletnia.

 

Materiały wytwarzane i badane są na Wydziale Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej oraz na Wydziale Elektrotechniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej. Zespół współpracuje ponadto z uczelnią z Tajwanu.

 

"Aby modyfikować ogniwa, musimy je najpierw kupić. Komercyjnie są one bardzo drogie, jedno ogniwo kosztuje około tysiąca złotych. Dlatego nawiązaliśmy współpracę z profesorem Sea-Fue Wang z National Taipei University of Technology w Tajwanie, który produkuje dla nas te ogniwa" - mówi dr inż. Bochentyn.

 

Badaczka pracę w tematyce ogniw paliwowych rozpoczęła pod kierunkiem swojego promotora prof. Bogusława Kusza z Wydziału Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej PG, zaś obecnie prowadzi ją pod nadzorem merytorycznym prof. Piotra Jasińskiego z Wydziału Elektroniki i Telekomunikacji gdańskiej uczelni.

 

Naukowcy współpracowali też z polską firmą z pogranicza instytutu przemysłowego i naukowego, jednak ogniwa sprowadzane z Tajwanu mają parametry lepiej dopasowane do prac laboratoryjnych.

 

Rozmówczyni PAP zapewnia, że jeżeli uda się uzyskać ogniwa stabilne w długim okresie, to próba rozpropagowania ich zalet i komercjalizacji na pewno będzie podejmowana. Zaznacza jednak, że etap prac wdrożeniowych może zająć nawet dziesięć lat.

 

"A to dlatego, że na razie pracujemy na ogniwach bardzo małych i na nich uzyskujemy dobre wyniki, natomiast przemysłowe zastosowanie wymagać będzie zwiększenia ogniwa, co będzie nieść ze sobą dodatkowe problemy, choćby rozkład temperatury w ogniwie, co może się przełożyć na nieco inne zachowania naszych materiałów" - tłumaczy dr inż. Bochentyn.

 

Badaczka jest tegoroczną laureatką stypendium START Fundacji na rzecz Nauki Polskiej.

 

PAP - Nauka w Polsce, Karolina Duszczyk

 

kol/ ekr/

Podziel się
Ocena: 0 głosów

Logowanie



Nie pamiętam hasła

Rejestracja

Komentarze: 0
Skomentuj Zobacz wszystkie  

Uwaga Redakcje!

Wszelkie materiały PAP (w szczególności depesze, zdjęcia, grafiki, pliki video) zamieszczone w serwisie "Nauka w Polsce" chronione są przepisami ustawy z dnia 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych oraz ustawy z dnia 27 lipca 2001 r. o ochronie baz danych.

 

PAP S.A. zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - www.naukawpolsce.pap.pl. W przypadku portali społecznościowych prosimy o umieszczenie jedynie tytułu i leadu naszej depeszy z linkiem prowadzącym do treści artykułu na naszej stronie, podobnie jak to jest na naszym profilu facebookowym. 

 

Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów video.

 

Informacje tekstowe z kategorii "Świat" można pozyskać odpłatnie abonując Serwis Nauka i Zdrowie PAP. Serwis ten zawiera ponadto wiele innych najnowszych doniesień naukowych z zagranicy oraz materiałów dotyczących szeroko rozumianej problematyki zdrowotnej. 

 

Informacje na temat warunków umowy można uzyskać w Dziale Sprzedaży i Obsługi Klienta PAP, tel.: (+48 22) 509 22 25, e-mail:  pap@pap.pl

 

Informacje o przedruku artykułów z Serwisu Nauka w Polsce, prośby o patronaty medialne, informacje o prowadzonych badaniach, organizowanych konferencjach itd., prosimy przesyłać na adres: naukawpolsce@pap.pl

 

 

Najpopularniejsze materiały

więcej

Książka

Tajemnice grzybów - dla niewtajemniczonych Tajemnice grzybów - dla niewtajemniczonych

Czy wiedzieliście, że grzyby można spotkać nawet na pustyniach czy w oceanach? Albo wykorzystać jako... planistów ruchu? Każdy, kto czuje się gotów na wprowadzenie do swojego życia tych i innych ciekawostek okołogrzybowych, powinien sięgnąć po książkę "Tajemnicze życie grzybów".

Więcej

Myśl na dziś

Dobrze zrozumiana nauka chroni człowieka przed pychą, gdyż ukazuje mu jego granice.
Albert Schweitzer

Nasz blog

Reglamentowane pradzieje. O nowej syntezie najstarszych dziejów naszego kraju Reglamentowane pradzieje. O nowej syntezie najstarszych dziejów naszego kraju

Nowe kompendium wiedzy o polskich pradziejach przygotowywano przez ponad 5 lat i wydano na nie 1,4 mln zł. Mimo, że publikację wydano również w wersji elektronicznej, dostęp do niego będą mieli nieliczni. Wielka szkoda.

Więcej

Tagi