Во главе с профессорами Su Ха и М. Грантом Нортоном в Колледже Voiland Разработки и Архитектуры, исследователи издали результаты своей работы в майском выпуске Энергетической технологии. Вторая статья об использовании их топливного элемента с бензином была принята для публикации в Журнале Источников энергии. Исследователи сделали топливные элементы размера монеты, чтобы доказать понятие и запланировать увеличить его.Приблизительно 10 лет назад исследователи начали развивать твердо-окисный топливный элемент, чтобы обеспечить электроэнергию на коммерческих самолетах.
Топливные элементы предлагают чистый и очень эффективный способ преобразовать химическую энергию в топливе в электроэнергию. В дополнение к увеличивающейся топливной экономичности и сокращающим выбросам вредных загрязнителей, топливные элементы тихи и были бы особенно полезны, когда самолет у ворот, и главные реактивные двигатели выключены.Твердо-окисный топливный элемент подобен батарее, в которой он имеет анод, катод и электролит и создает электричество. Но это использует топливо, чтобы создать непрерывный поток электричества.
Процесс мог быть приблизительно в четыре раза более эффективным, чем двигатель внутреннего сгорания, потому что он основан на электрохимической реакции. Твердо-окисный топливный элемент отличается от других топливных клеток, в которых это сделано из твердых материалов, и электричество создано кислородными ионами, перемещающимися через топливный элемент.Используя реактивное топливо и бензин, чтобы привести их топливный элемент в действие оказался хитрым. Чтобы избежать добавленного веса устройства, которое преобразовывает сложное топливо в более простые компоненты, такие как водород и угарный газ (смесь, названная газом синтеза), исследователи хотели быть в состоянии непосредственно подать жидкое топливо в топливный элемент.
Кроме того, они должны были преодолеть проблемы отравления серой и коксования, процесса, в котором твердый продукт создан из несовершенного сгорания. Сера присутствует во всем основанном на окаменелости топливе и может быстро дезактивировать топливные элементы.Используя уникальный материал катализатора и новый метод обработки, Ха и Нортона и сотрудников в Университете Кенхи в Южной Корее и компании Boeing в Сиэтле произвели высокоэффективный топливный элемент, который работает, когда непосредственно питается суррогатом реактивного топлива.«Результаты этого исследования – ключевой шаг в интеграции технологии топливного элемента в авиации и разработке более электрического самолета», сказал Джо Брейт, свяжите технического товарища в Боинге и участвующего исследователя на проекте.
Исследователи предполагают интеграцию их топливного элемента с батареей, чтобы привести вспомогательные блоки питания в действие. Эти единицы в настоящее время приводятся в действие газовыми турбинами и управляют огнями, навигационными системами и различными другими электрическими системами. Эти два технологических дополнения слабые места друг друга, говорит Ха.
Исследователи также использовали бензин, чтобы привести их топливный элемент в действие и предположить когда-нибудь использование его к вагонам-электростанциям. Транспортные средства, приведенные в действие таким образом, могли использовать существующие автозаправочные станции, вместо того, чтобы иметь необходимость развивать основанную на водороде инфраструктуру.