氢和燃料电池创新获得相当大的关注,需要一个过渡到可持续能源生产的增长。在《能量,一个新的创新测量聚合物电解质燃料电池的启动时间出版了。
研究:Simulation-Assisted测定聚合物电解质燃料电池的启动时间。图片来源:luchschenF / Shutterstock.com
一定的时间之前必须通过燃料电池可能开始运作,确保一个安全的和扩展可用的一生。当前工作分析的可靠性和准确性的限制电压测量,以确定安全起点为了集成建模和实验操作。
燃料电池产生的能量
燃料电池电解质的类型分类,以及起始时间,范围从1秒到10分钟。燃料电池是一种类似技术的可以重新充电。燃料电池产生的电力使用的能量存储为氢或任何其他燃料清洁和高效的方式。
G60测试站(左)和时间性,单细胞压缩单元(右)。图片来源:。博得纳,M。et al,能量
只有水、电和热产生当使用氢作为燃料。燃料电池是与众不同的,他们使用各种资源和原料或燃料,这样他们就可以发电一样大市政电厂和小如个人笔记本电脑。
操作技术上的创新
相应的创新正在成为引入市场,由于一系列国际和地区融资项目。然而,燃料电池在实际应用仍有很长的路要走的耐力。此外,操作技术是提高系统恢复能力的关键。
而坚实的运营策略可以提供一个稳定,可靠,和漫长的寿命,设计不良的方法会导致基本组件早逝和意外。启动和关闭操作是两个关键过程的燃料电池。
因此,air-hydrogen的存在起停操作之前和期间是公认的触发重大阴极恶化,和备用解决方案已经试过;并不是所有的都是有效的,有些人甚至造成伤害。负载的部署后,介绍了反应物气体在任何操作计划是另一个重要的阶段。
分解的几何形状的阳极和阴极流场。图片来源:。博得纳,M。et al,能量
结果显示时间减少
方法导致减少所需的时间来执行这样的计算由几个数量级;例如,完全模拟75秒持续时间3小时在使用1 s一步,但是需要156天1 ms的一步。这是通过使用一个高质量的网格,雾流假设,和操作的情况下,允许这样的方法,即适度湿润试剂和初始浓度。
混合的过程很可能负责一个小数量的碳腐蚀。残余的氧气在测试单元阳极管道工程,特别是从阴极到阳极氧交叉,可以与氢反应注射时,由于热催化剂活性位置的变化。
氧化碳是增强通过更高的温度,催化剂的位置,和含水量,公司就证明了这一点2排放。有不断降低氢含量在单元的退出时相比,当细胞被遍历和分析。
膜电阻
膜阻力的概念依赖于单个参数。事实上,这是限制,因为它不稳定在整个范围的当前操作点,所以不准确很可能由于膜电阻输入变量。因为仿真往往高估了氢的浓度,浓度在摄入和流出,而实质性的错误的开始实验。
进一步研究聚合物电解质
研究指出,这一事实还没有燃料饥饿。氢动力汽车的质量建设交通行业寻求大大提高燃油经济性和减少发动机排放和强度。虽然在最低数量,测量有限公司2排放似乎与反应混合物的入口,而不是当地的氢短缺。
生成的数学分析将在未来的研究探讨利用PEM燃料电池的性能使用传统的驾驶周期,与在本地获得的研究结果相比,电流密度分布。
在启动测量气体成分。图片来源:。博得纳,M。et al,能量
考虑氢能源作为清洁的重要性和可再生燃料在内燃机,看看它们是如何影响是至关重要的压缩和火花点燃式发动机。减少时间的模拟显示,开始机器可以帮助未来的发展。
引用
。博得纳,M。,et al. (2021). Simulation-Assisted Determination of the Start-Up Time of a Polymer Electrolyte Fuel Cell.能量14 (23),7929;https://www.mdpi.com/1996-1073/14/23/7929
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