IMPROVING THE EFFICIENCY AND SAFETY OF OPERATION OF THE HYDROGEN FUEL CELL
Abstract and keywords
Abstract (English):
The relevance of research to simplify the design and optimization of operating modes of the hydrogen fuel cell (FC) is very useful. It requires consideration of issues such as the method of hydrogen storage, especially hermetization of setting and the mode of occurrence of mass transfer processes to safe work fuel cell. The current-voltage characteristics of the membrane-electrode unit in different modes of hydrogen supply and the degree of moisture of the air have been obtained. The article shows the indicators of change in power depending on the pre-hydration ion exchange membrane.

Keywords:
fuel cell, hydrogen.
Text
Publication text (PDF): Read Download

1. Введение

В настоящее время водородная энергетика рассматривается в качестве одного из основных технологических направлений энергетики будущего. К основным проблемам, препятствующим повсеместному внедрению устройств преобразования энергии водорода в электрическую (водородных топливных элементов), относятся высокая стоимость комплектующих и риски, связанные с использованием водорода. Безопасность эксплуатации водородных топливных элементов (ТЭ) напрямую связана с эффективностью технологии хранения водорода, конструкционными особенностями установки и выбранным режимом работы. Актуальность исследований по упрощению конструкции и оптимизации режимов эксплуатации водородных ТЭ весьма высока по причине необходимости соблюдения баланса между высокой эффективностью работы установки и соответствием нормам безопасности эксплуатации оборудования подобного класса [1, 2].

ТЭ позволяет напрямую превращать энергию водородного топлива в электрическую энергию. При оптимизации режима работы всей установки необходимо учитывать, что электрохимическая реакция между водородом и кислородом протекает на электродах мембранно-электродного блока (МЭБ), состоящего из двух электродов с нанесенными на них каталитическими слоями и разделяющей их протонообменной мембраной [3].

References

1. Kirillov N.G. Hydrogen energy: challenges of implementing new Russian technology. International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology ISJAEE, 2006, v. 3, i. 35, pp. 11–17 (In Russian).

2. Filin N.V. Some of the safety issues when the hydrogen storage and handling. Cintihimneftemash. [Central Institute for Scientific and technical Information and Technicaleconomic Research on Chemical and Oil Engineering], 1971, v. 5, pp. 14–17 (in Russian).

3. Bagrov V.V., Grafov D.Ju., Desjatov A.V., Kolesnikov V.A., Kuterbekov K.A., Nurahmetov T.N. Improving the efficiency of the solid polymer fuel cell power plants for distributed power generation. Nadezhnost´ i bezopasnost´ jenergetiki [The reliability and security of energy], 2013, v. 4, i. 23, pp. 78–80 (in Russian).

4. Nechitailov A.A., Glebova N.V., Koshkina D.V., Tomasov A.A., Zelenina N.K., Terukova E.E. Specific features of operation of a membrane-electrode assembly of an airhydrogen fuel cell. Technical Physics Letters, 2013, v. 39, i. 9, pp. 762–766 (In Russian) .

5. Dobrovol´skij Ju.A., Volkov E.V., Pisareva A.V., Fedotov Ju.A., Lihachev D.Ju., Rusanov A.L Proton-exchange membranes for hydrogen-air fuel cells. Ros. Him. Obshhestvo im. D.I. Mendeleeva. [The Russian chemical society named after D. Mendeleev], 2006, v. L, i. 6, pp. 95-104 (in Russian).

6. Korovin N.V. Fuel cells and electrochemical power plant. The present state and problems of the art of development. International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology (ISJAEE), 2004, v. 10, i. 18, pp. 8–14 (In Russian).