Los sistemas de celda de combustible de metanol reformado ( RMFC ) o celda de combustible de metanol indirecto (IMFC) son una subcategoría de celdas de combustible de intercambio de protones donde el combustible, el metanol (CH 3 OH), se reforma antes de introducirse en la celda de combustible . Los sistemas RMFC ofrecen ventajas sobre la pila de combustible de metanol directo(DMFC) que incluyen mayor eficiencia, pilas de celdas más pequeñas, sin gestión del agua, mejor funcionamiento a bajas temperaturas y almacenamiento a temperaturas bajo cero porque el metanol es un líquido de -97,0 ° C a 64,7 ° C (-142,6 ° F a 148,5 ° F) ° F). La compensación es que los sistemas RMFC operan a temperaturas más altas y, por lo tanto, necesitan una gestión del calor y un aislamiento más avanzados. Los productos de desecho con este tipo de pilas de combustible son el dióxido de carbono y el agua.
El metanol se usa como combustible porque es naturalmente denso en hidrógeno (un portador de hidrógeno ) y se puede reformar con vapor en hidrógeno a bajas temperaturas en comparación con otros combustibles de hidrocarburos . Además, el metanol es de origen natural, biodegradable y denso en energía.
Los sistemas RMFC consisten en un sistema de procesamiento de combustible (FPS), [1] una celda de combustible , un cartucho de combustible y el BOP (el balance de la planta ). [2]
Almacenamiento
El cartucho de combustible almacena el combustible de metanol , que a menudo se diluye con hasta un 40% (por volumen) de agua.
Sistema de procesamiento de combustible (FPS) en
Metanol → Oxidación parcial (POX) / Reformado autotérmico (ATR) → Reacción de desplazamiento de gas de agua (WGS) → Oxidación preferencial (PROX) El reformador de metanol convierte el metanol en H 2 y CO 2 , una reacción que se produce a temperaturas de 250 ° C a 300 ° C.
Pila de combustible
→ La pila de celdas de combustible del conjunto de electrodos de membrana (MEA) produce electricidad en una reacción que combina H 2 (reformado a partir de metanol en el procesador de combustible) y O 2 y produce agua (H 2 O) como subproducto.
Salida del sistema de procesamiento de combustible (FPS)
→ Tail combustor gas (TGC) de postcombustión de combustión catalítica o ( combustión catalítica ) con un platino - alúmina (Pt-Al2O3) [3] catalizador [4] [5] → condensador
Balance de planta
El equilibrio de la planta (BOP) consta de las bombas de combustible , los compresores de aire y los ventiladores necesarios para hacer circular el gas y el líquido en el sistema. A menudo también se necesita un sistema de control para operar y monitorear el RMFC.
Estado de desarrollo
Los sistemas RMFC han alcanzado una etapa avanzada de desarrollo. Por ejemplo, un pequeño sistema desarrollado por Ultracell para el ejército de los Estados Unidos, [1] , ha cumplido con los objetivos de tolerancia ambiental , seguridad y rendimiento establecidos por el Centro de Ingeniería, Desarrollo e Investigación en Electrónica y Comunicaciones del Ejército de los Estados Unidos , y está disponible comercialmente.
Los sistemas más grandes de 350 W a 8 MW también están disponibles para múltiples aplicaciones, como la generación de plantas de energía, la generación de energía de respaldo y la extensión del rango de la batería. Una aplicación en el campo es mejorar el rendimiento de un vehículo eléctrico más pequeño de servicio pesado Video de la solución
La empresa danesa Blue World Technologies está construyendo la planta más grande del mundo para producir pilas de pilas de combustible de metanol indirecto para aplicaciones automotrices. [2]
Ver también
- Reformador de metano
- Metanol (página de datos)
- Economía de metanol
- Microbomba
- Pila de combustible
- Glosario de términos de pilas de combustible
- Tecnologías de hidrógeno
- Aplicaciones de pilas de combustible portátiles
Referencias
- ^ Üniversitesi, Estambul. "İstanbul Üniversitesi - Tarihten Geleceğe Bilim Köprüsü - 1453" . www.istanbul.edu.tr .
- ^ Balance de planta Archivado 2007-04-11 en la Wayback Machine
- ^ "Buscar" . AZoM.com .
- ^ "Procesos catalíticos para la producción limpia de hidrógeno a partir de hidrocarburos" (PDF) .
- ^ Brian J. Bowers; Jian L. Zhaoa; Michael Ruffoa; Rafey Khana; Druva Dattatrayaa; Nathan Dushmana; Jean-Christophe Beziatb (2007). "Procesador de combustible a bordo para vehículos de pila de combustible PEM". Revista Internacional de Energía de Hidrógeno . 32 (10-11): 1437-1442. doi : 10.1016 / j.ijhydene.2006.10.045 .
enlaces externos
- Pilas de combustible para comunicaciones y computación portátiles: energía extendida lejos de la red