Desafios e inovações em células de combustível de membrana de troca de hidróxido (HEMFC)
As células de combustível, que convertem energia química diretamente em energia elétrica, são amplamente utilizadas em veículos híbridos ou de emissão zero e outras ferramentas de transporte.Células de combustível de membrana de troca de hidróxido (HEMFC)são uma alternativa ecologicamente correta às células de combustível tradicionais à base de ácido. No entanto, as HEMFCs são altamente sensíveis ao dióxido de carbono (CO2) no ar. A presença de CO2 reduz drasticamente o desempenho e a eficiência das células de combustível, em até 20%, tornando as HEMFCs quase tão ineficientes quanto os motores a gasolina em algumas aplicações.
Solução inovadora: Separador eletroquímico de CO2 (EDCS)
Recentemente, a equipe de pesquisa de Yan Yushan e Brian P. Setzler da Universidade de Delaware publicou um artigo emEnergia da Natureza, intitulado “Uma célula eletroquímica de membrana em curto alimentada por hidrogênio para remover CO2 da alimentação de ar de células de combustível de membrana de troca de hidróxido”. Este estudo apresenta umseparador eletroquímico de CO2 (EDCS) inovadorque remove eficazmente o CO2 do ar de entradaHEMFCs, melhorando muito seu desempenho.
O EDCS utiliza um exclusivotecnologia de membrana curta, permitindo que seja alimentado por hidrogênio, semelhante a uma célula de combustível, mas sem a necessidade de fios, placas bipolares ou coletores de corrente. Este romanceabordagem de membrana curtaé modular e pode ser encapsulado emmódulos enrolados em espiral, aumentando a área de superfície e a relação de volume para uma operação mais compacta e eficiente.
Potencial de comercialização: uma mudança radical para as células de combustível
Pesquisas mostram que 25cm²módulo EDCS de membrana curtapode efetivamente remover mais de 99% de CO2 do ar a 2000 SCCM ao longo de 450 horas. Na verdade, esses módulos podem lidar com até 10.000 SCCM de ar, removendo mais de 98% de CO2. Para um 80kWpilha líquida HEMFC, o custo de um módulo compacto e eficiente capaz de remover mais de 99% de CO2 é de apenas US$ 112. Isso representa um avanço significativo na tomada detecnologia de células de combustívelmais acessível e comercialmente viável.
A simplicidade do módulo EDCS, com menos componentes, se traduz em custos mais baixos e maior escalabilidade. Isso posiciona a tecnologia como uma solução promissora para adoção generalizada, não apenas em células de combustível, mas também em aplicações especializadas comonave espacialesubmarinospara sistemas de suporte de vida.
Relevância para nossos produtos
Comoenergia de hidrogênioa tecnologia continua a evoluir, especialmente emeletrólise da águaecélula de combustível de hidrogênioaplicações,nossoMembranas de troca de prótons (PEM) eMembranas de troca aniônica mistadesempenham um papel crítico em garantir alto desempenho e estabilidade de longo prazo nesses sistemas. Nossos produtos de membrana se alinham perfeitamente com ohidrogênio verderevolução.
NossoMembranas PEMsão projetados para altacondutividade, baixopermeabilidade ao gás, e altoresistência à pressão, tornando-os ideais para amboseletrólise da águapara produção de hidrogênio ecélulas de combustível de hidrogênio.
OMembranas de troca aniônica mistaNós fabricamos membranas que melhoram o desempenho das tradicionais, abordando problemas como contaminação iônica e aumentando a durabilidade, tornando-as mais adequadas para aplicações de longo prazo.
Conforme destacado por esta descoberta emSeparação de CO2, o futuro doindústria de energia de hidrogênioé brilhante. Acreditamos que nosso alto desempenhoMembranas PEMestão bem posicionados para contribuir significativamente para o avanço e comercialização dehidrogênio verdesoluções.
Conclusão
Com o desenvolvimento contínuo das tecnologias de energia de hidrogênio, inovações como aseparador eletroquímico de CO2 (EDCS)são essenciais para melhorar a eficiência das células de combustível e reduzir custos. Nossos avançadosMembranas PEMsão centrais para essas inovações, ajudando a impulsionar oindústria de energia de hidrogêniopara a frente. Seja emprodução de hidrogênio,células de combustível, ousistemas de armazenamento de energia, nossos produtos oferecem desempenho e confiabilidade inigualáveis.
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