Исследователи разрабатывают метод создания протонных керамических топливных элементов AM

21 августа 2023 г.

Поделитесь в своей сети:

Исследователи из Университета Клемсона, Южная Каролина, США, разработали новый метод аддитивного производства протонных керамических топливных элементов. Это устройство, использующее возобновляемые источники энергии, может производить электроэнергию более экологично, чем ископаемое топливо.

Протонные керамические топливные элементы работают на возобновляемых видах топлива, таких как водород, аммиак, углеводороды и спирты, а не на угле или нефти. Однако проблема заключалась в том, чтобы перенести их из лаборатории в реальный мир из-за трудностей крупномасштабного производства.

Чтобы решить эту проблему, команда Лаборатории перспективных исследований материалов Клемсона использовала свои знания в области аддитивного производства для создания протонных керамических топливных элементов трубчатой ​​формы. Эта конструкция имеет ряд преимуществ по сравнению с плоскими конструкциями, включая повышенную долговечность и более легкую герметизацию.

Команда тестировала один топливный элемент в течение 200 часов, используя водород в качестве топлива, и обнаружила, что он стабильно вырабатывает энергию. Исследователи заявили, что аддитивное производство протонных керамических топливных элементов обеспечивает большую точность, стабильность и доступность по сравнению с традиционными технологиями производства.

Команда Клемсона опубликовала свои выводы в журнале ACS Energy Letters. Первым автором был кандидат наук Минда Цзоу, а соответствующими авторами — постдокторант Цзявэй Чжан и профессор Цзяньхуа «Джошуа» Тонг, все из Департамента материаловедения и инженерии. «Наша работа предполагает, что 3DP может проложить путь к реальному применению трубчатых PCFC», — пишет команда в статье.

Тонг сказал, что во многом уникальность исследования заключается в том, что команде удалось аддитивно изготовить все три слоя, необходимые для топливного элемента: анод, катод и электролит. «Никто еще этого не сделал», — добавил он. «Что еще более важно, метод прост и экономически эффективен, что перспективно для коммерциализации».

В настоящее время аддитивное производство одного топливного элемента занимает около трех часов. Однако в качестве следующего шага в своей работе команда планирует разработать более совершенный дизайн. В случае успеха, Тонг полагает, что примерно через пять лет можно будет коммерциализировать протонные керамические топливные элементы AM.

Статья «3D-печать с возможностью масштабирования трубчатых протонных керамических топливных элементов» доступна здесь.

https://www.clemson.edu/

25 августа 2023 г.

21 августа 2023 г.

21 августа 2023 г.

31 августа 2023 г.