ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ И БЕЗОПАСНОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОДОРОДНОГО ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Актуальность исследований по упрощению конструкции и оптимизации режимов эксплуатации водородных топливных элементов (ТЭ) весьма высока. Безопасная работа ТЭ требует проработки таких вопросов, как способ хранения водорода, особенности герметизации конструкции и режим протекания массообменных процессов. В результате проведенных исследований получены вольтамперные характеристики мембранно-электродного блока при различных режимах подачи водорода и степени увлажненности воздуха. Показано изменение показателей мощности в зависимости от предварительного увлажнения ионообменной мембраны.

Ключевые слова:
топливный элемент, водород.
Текст
Текст произведения (PDF): Читать Скачать

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].

Список литературы

1. Кириллов Н.Г. Водородная энергетика: проблемы внедрения и новые российские технологии //Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» АЭЭ. 2006. Т. 3. № 35. С. 11-17.

2. Филин Н.В. и др. Некоторые вопросы безопасности при хранении водорода и работа с ним // Цинтихимнефтемаш. 1971. № 5. С. 14-17.

3. Багров В.В., Графов Д.Ю., Десятов А.В., Колесников В.А., Кутербеков К.А., Нурахметов Т.Н. Повышение эффективности твердополимерных топливных элементов энергоустановок для распределенной энергетики // Надежность и безопасность энергетики. 2013. № 4 (23). С. 78-80.

4. Нечитайлов А.А., Глебова Н.В., Кошкина Д.В., Томасов А.А., Зеленина Н.К., Терукова Е.Е. Особенности функционирования мембранно-электродного блока в составе воздушно-водородного топливного элемента // Письма в ЖТФ. 2013. Т. 39, № 17. С. 17-26.

5. Добровольский Ю.А., Волков Е.В., Писарева А.В., Федотов Ю.А., Лихачев Д.Ю., Русанов А.Л. Протонообменные мембраны для водородно-воздушных топливных элементов // Рос. хим. общество им. Д.И. Менделеева. 2006. Т. L. № 6. С. 95-104.

6. Коровин Н.В. Топливные элементы и электрохимические энергоустановки: состояние развития и проблемы // International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2004. V. 10, N 18. P. 8-14.

Войти или Создать
* Забыли пароль?