ZESZYTY PROBLEMOWE CENTRUM TECHNIKI OKRĘTOWEJ S.A. OGNIWA PALIWOWE PERSPEKTYWY ZASTOSOWANIA W GOSPODARCE MORSKIEJ ROK XXVIII NR B-119 ISSN O

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "ZESZYTY PROBLEMOWE CENTRUM TECHNIKI OKRĘTOWEJ S.A. OGNIWA PALIWOWE PERSPEKTYWY ZASTOSOWANIA W GOSPODARCE MORSKIEJ ROK XXVIII NR B-119 ISSN O860-6366"

Transkrypt

1 CENTRUM TECHNIKI OKRĘTOWEJ S.A. ROK XXVIII NR B-119 ISSN O OGNIWA PALIWOWE PERSPEKTYWY ZASTOSOWANIA W GOSPODARCE MORSKIEJ Tadeusz Probulski ZESZYTY PROBLEMOWE GDAŃSK, GRUDZIEŃ 2006

2

3 Centrum Techniki Okrętowej S.A. Zakład Badawczo-Rozwojowy Gdańsk B-119 OGNIWA PALIWOWE PERSPEKTYWY ZASTOSOWANIA W GOSPODARCE MORSKIEJ inż. Tadeusz Probulski 1

4 WYDAWCA: ADRES REDAKCJI: Centrum Techniki Okrętowej Gdańsk ul. Wały Piastowskie 1 fax: 0 (prefiks) Ośrodek Standaryzacji, Studiów i Informacji Naukowo-Technicznej Gdańsk ul. Rzeczypospolitej 8 tel. 0 (prefiks) Publikacja stanowi własność Centrum Techniki Okrętowej S.A. Wszelkie prawa zastrzeżone 2

5 Transport lądowy Gospodarka komunalna Przemysł Rolnictwo i wieś H2 C Zn Mg Al Tlen Paliwo Katoda Elektrolit Anoda Woda Ciepło Przenośne źródła Czysta energia Sprzęt elektroniczny Obronność Gospodarka morska Lotnictwo i kosmonautyka Ochrona środowiska i utylizacja odpadów 3

6 Spis treści 1. Ogniwa paliwowe rys historyczny Zasada działania ogniw paliwowych z aktywnym wodorem Ogniwa alkaiczne AFC Ogniwa aluminiowo-tlenowe AOFC Ogniwa zasilane bezpośrednio metanolem DMFC Ogniwa magnezowo-powietrzne MAPC Ogniwa z ciekłym węglanem MCFC Ogniwa z kwasem fosforowym PAFC Ogniwa z membraną wymiany protonów PEMFC Ogniwa ze stałym tlenkiem SOFC Ogniwa cynkowo-powietrzne ZAFC Wodór jako paliwo dla ogniw paliwowych Węglowodory jako paliwo do ogniw paliwowych z aktywnym wodorem Wymiary i masa jednostek energetycznych z ogniwami paliwowymi Stan obecny i perspektywy zastosowania ogniw paliwowych w gospodarce morskiej Porównanie wymiarów zespołu prądotwórczego z silnikiem wysokoprężnym i generatora UTC200KW z ogniwami paliwowymi typu PAFC Nowe technologie ogniw paliwowych Oddziaływanie ogniw paliwowych na środowisko Rynek ogniw paliwowych i prognozy jego rozwoju Źródła

7 1. Ogniwa paliwowe rys historyczny Odkrycia, że w wyniku reakcji utleniania wodoru można uzyskać energię elektryczną, dokonał w roku 1839 angielski naukowiec Willliam R. Grove. Po uzyskaniu tlenu i wodoru drogą elektrolizy pary wodnej dokonał reakcji utleniania w środowisku roztworu kwasu siarkowego jako elektrolitu i obecności katalizatora platynowego. Jedna z elektrod była otoczona wodorem, a druga tlenem, dodatnie jony wodoru przepłynęły przez elektrolit i łącząc się z tlenem wokół drugiej elektrody utworzyły wodę, zaobserwowano różnicę potencjału między elektrodami podczas tej reakcji. William Grove ( ) i jego eksperyment, który dał początek późniejszemu rozwojowi ogniw paliwowych (wg Initiative Bernnstoffzelle) Praktyczne zastosowanie tego odkrycia nastąpiło dopiero w roku 1965, kiedy to ogniwo paliwowe, taką nazwę przyjęto dla urządzeń generujących energię elektryczną jako bezpośredni produkt reakcji utleniania, zastosowano do zasilania urządzeń pokładowych w amerykańskim programie Gemini, a następnie w roku 1968 w programie Apollo. Natomiast w roku 1997 koncern motoryzacyjny Daimler-Benz zasygnalizował zamiar wprowadzenia na rynek w roku 2004, samochodu napędzanego energią z ogniw paliwowych. Prowadzone w międzyczasie badania doprowadziły do rozwoju technologii ogniw paliwowych. Powstał szereg typów ogniw pracujących w oparciu o reakcje utleniania innych pierwiastków, które z wodorowym pierwowzorem łączy tylko wspólna nazwa ogniw paliwowych. Obecnie znajdują one coraz szersze zastosowanie tak militarne, jak i cywilne w energetyce, łączności, transporcie a nawet są oferowane do zasilania telefonów komórkowych i innego sprzętu elektronicznego aż po zastosowania jako źródła ciepła i energii elektrycznej dla obiektów użyteczności publicznej (szpitale, baseny itp.), a nawet domy mieszkalne. Prace nad rozwojem ogniw uległy przyspieszeniu dzięki rządowym i międzynarodowym programom mający na celu obniżenie emisji gazów cieplarnianych oraz wykorzystanie alternatywnych źródeł energii w związku z kurczącymi się zasobami tradycyjnych jej nośników. Największe zainteresowanie ogniwami wykazują od lat producenci samochodów, co jest uzasadnione głównie ograniczeniami emisji spalin wprowadzanymi przez administracje poszczególnych 5

8 krajów. W chwili obecnej niemal wszystkie liczące się firmy tej branży prowadzą lub finansują badania ogniw i ich zastosowania do napędu pojazdów. Dzięki różnorodności obecnie istniejących typów ogniw znajdują one coraz szersze zastosowanie wszędzie tam gdzie niezbędne są źródła energii elektrycznej, a także ciepła do celów bytowych lub technologicznych i to zarówno w mikro, jak i makro skali. Jednostki energetyczne oparte na ogniwach paliwowych stosowne są często jako rezerwowe źródła zasilania. Wybrane przykłady pokazujące możliwości technologii ogniw paliwowych Przykład miniaturyzacji ogniwa typu DMFC (wg Lawrence Livermore national Lab.) U 31 pierwszy okręt podwodny zbudowany przez HDW z zastosowaniem ogniw paliwowych do napędu głównego (wg Howaldswerke-Deutsche Werft AG) Miniaturowe ogniwo DMFC firmy Franhofer ISE (wg Stacjonarna jednostka energetyczna z ogniwami paliwowymi PEM Moc 250kW. Firma Ballard (wg Ballard) Eksperymentalny samolot napędzany ogniwami paliwowymi. (wg Aviation Tomorrow.com) 6

9 Projekt instalacji o mocy elektrycznej 2MW z ogniwami typu SOFC firmy Fuel Cell Techn. (wg FCT) Mercedes klasy A z ogniwami paliwowymi PEM (wg Daimler-Chrysler) Autobus z ogniwami paliwowymi testowany przez DaimlerChrysler zastosowano tu ogniwa PEM (wg Daimler-Chrysler) Prom kosmiczny NASA (wg NASA) Jednostka energetyczna Hot Module z ogniwami MCFC. Firma MTU (wg MTU) Miniaturowe ogniwo zasilające. Firma ISE. (wg Jednostka energetyczna 200 kw firmy UTC oparta na technologii PAFC zasilana biogazem z oczyszczalni ścieków. (wg UTC) Bateria ogniw AOFC stosowana do zasilania pojazdu podwodnego, paliwem jest aluminium Firma ALTEX Sys. (wg Altex Sys.) 7

10 Porównanie sprawności źródeł energii elektrycznej (wg Fuell Cell Energy) 2. Zasada działania ogniw paliwowych z aktywnym wodorem (wg 8

11 3. Ogniwa alkaiczne AFC Nazwa ogniwa: ogniwa alkaliczne Alkaline Fuel Cell AFC Zasada działania: anoda i katoda oddzielone są matrycą nasyconą roztworem wodorotlenku potasu KOH Reakcje elektrochemiczne: Anoda:H 2 +2(OH)- 2H 2 O+2e- Katoda: 1 / 2 O 2 +H 2 O+2e- 2(OH)- Ogniwo: H / 2 O 2 H 2 O Budowa ogniwa: (wg DoE) Schemat obiegów ogniwa AFC (wg Fuel Cell Control Ltd.) Zasada działania ogniwa AFC (wg Science at Home) Rodzaj paliwa: wodór, ze względu na zastosowanie katalizatora platynowego wymagana wysoka czystość gazów dostarczanych do ogniwa, szczególnie zawartość CO nie może przekroczyć 10ppm. Także zawartość CO 2, która w powietrzu atmosferycznym wynosi ok. 370ppm jest niekorzystna, ponieważ ten gaz wchodzi w niepożądaną reakcję z elektrolitem. 9

12 Temperatura pracy: C Moc elektryczna: 0,3-10kW; jednostkowa 0,7-8,1kW/m 2 powierzchni czynnej. Sprawność: 66% Uwagi: wysokie wymagania odnośnie czystości gazów. Perspektywy rozwoju i zastosowania: Najstarszy typ ogniw paliwowych intensywnie rozwijany w ramach programu komicznego NASA, stosowany w pojazdach kosmicznych jako źródło energii i wody, jedyna technologia ogniw, która osiągnęła pełny rozwój. Ze względu na zawartość platyny nie należy się spodziewać spadku cen rynkowych. Oferowane na rynku jako zasilacze awaryjne, ze względu na zerową emisję w warunkach zasilania czystym wodorem, są szczególnie przydatne w tej roli do stosowania we wnętrzach. Jednak zasilanie czystym wodorem przy obecnym stanie technologii jego magazynowania ogranicza moc stosowanych jednostek opartych na ogniwach AFC. Przewidywane do stosowania w pojazdach. Jednostka energetyczna o mocy 2,5 kw Jednostka o mocy 2 kw Wymiary mm, masa 130kg Firma Fuel Cell Control Ltd. (wg FCC) Jednostka o mocy 6 kw firmy Industrial Power (wg IP) Instalcja z ogniwami AFC w samochodzie (wg ENECO) 10

13 Jednostka 1,8kW firmy ASTRIS stosowana jako napęd wózka golfowego, zasila sprężonym wodorem (wg ASTRIS) 4. Ogniwa aluminiowo-tlenowe AOFC Nazwa ogniwa: ogniwa aluminiowo-tlenowe Aluminium-Oxygen Fuel Cell AOFC, określane też jako semi-ogniwa. Zasada działania: anody aluminiowe umieszczone są między katodami o zdolności dyfuzyjnej dla tlenu i zanurzone w elektrolicie/utleniaczu (nadtlenek wodoru), utleniaczem może być także tlen lub powietrze. Reakcje elektrochemiczne: Anoda: Al+4OH- AlO 2 +2H 2 O+3e- i/lub Al+4OH- Al(OH) 4 -+3e- Katoda: O 2 +2H 2 O+4e- 4OH- Ogniwo: 4Al+3O 2 +6H 2 O 4Al(OH) 3 reakcja korozyjna: 2Al+ 6H 2 O 2Al(OH) 3 +3H 2 Budowa ogniwa: podobna do ogniw ZAFC. Rodzaj paliwa: zużyciu ulegają anody aluminiowe. Temperatura pracy: b.d. Moc elektryczna: 50W - 6kW Sprawność: b.d. Uwagi: mogą pracować bez dostępu powietrza (jeżeli elektrolitem jest nadtlenek wodoru), wydajność energetyczna większa 3 niż baterii srebrno-cynkowych, 6-7 niż baterii NiCd, 10 niż kwasowych. Perspektywy rozwoju i zastosowania: Stosowane obecnie do napędu bezzałogowych pojazdów głębinowych, jako źródła ciepła dla nurków oraz w warunkach arktycznych do zasilania aparatury naukowe, gdzie pracują pod zdalnym nadzorem.w tym ostatnim zastosowaniu ich zaletą jest to, 11

14 że zestaw regeneracyjny, który musi być dostarczany drogą powietrzną jest 9 razy lżejszy niż klasyczne akumulatory. Producentem jest Fuel Cell Technologies Ltd. Urządzenie grzewcze dla nurków. Bateria ogniw 12V, 4(5)A może Może dostarczyć w ciągu 5 godz. dostarczać energii elektrycznej 2,7 kwh w postaci ciepła i energii przez 2 tygodnie w warunkach elektrycznej, uzyskiwanej z bloku nocy polarnej. gniw o wymiarach mm (wg FCT) (wg FCT) Jednostka napędowa ALTEX System firmy FCT napędzająca bezzałogowy pojazd głębinowy Moc 300W przy napięciu 25V, czas pracy 270 godz., pojemność 80 kwh, paliwo 23 anody aluminiowe, utleniacz 85 kg nadtlenku wodoru (wody utlenionej) 50%, czas wymiany paliwa i utleniacza 2 godz. (wg FCT) 5. Ogniwa zasilane bezpośrednio metanolem DMFC Nazwa ogniwa: ogniwa zasilane bezpośrednio metanolem Direct Methanol Fuel Cell (Direct Alkohol Fuel Cell) DMFC. Zasada działania: anoda i katoda rozdzielone są membraną polimerową pełniącą rolę elektrolitu, dzięki katalizatorowi anoda przechwytuje wodór bezpośrednio z ciekłego metanolu bez konieczności stosowania reformingu. 12

15 Reakcje elektrochemiczne: Anoda: CH 3 OH+H 2 O CO 2 +6H + +6e- Katoda: 6H + +6e-+ 3 / 2 O 2 3H 2 O Ogniwo:CH 3 OH + 3 / 2 O 2 CO 2 +2H 2 O Budowa ogniwa: (wg Budowa ogniwa DMFC (wg LNLL ) Rodzaj paliwa: wodny roztwór metanolu lub etanolu. Temperatura pracy: C Moc elektryczna: do 6kW Sprawność: 40% Schemat obiegów w ogniwie DMFC (wg Uwagi: paliwo ogólnie dostępne i łatwe w użyciu. 13

16 Perspektywy rozwoju i zastosowania: Stosunkowo młoda technologia w stadium rozwoju, trwają prace nad doskonaleniem membran. Z tym typem wiązane są duże nadzieje, tak w dziedzinie zastosowań w motoryzacji, jak i miniaturyzacji ogniw i zastąpienia nimi dotychczas stosowanych baterii do sprzętu elektronicznego. Ładowanie polega na wymianie pojemnika z metanolem. Modernizacja typowej stacji paliw i przystosowanie jej do dystrybucji metanolu ma kosztować w granicach $. Laptop z zasilaczem oraz telefon komórkowy firmy Motorola (wg Budowa ogniwa DMFC w technologii mikro (wg LLNL) Produkty firmy Smart Fuel Cell GmbH, przenośne zasilacze z ogniwami DMFC Po lewej: zasilacz C25 o mocy 25W, pojemnik 125 ml metanolu, czas pracy 7 godzin Po prawej: zasilacz SFC A25 z jednego pojemnika z 2,5l metanolu wytwarza 50 Ah energii elektrycznej, czas pracy godzin (wg SFC) 14

17 6. Ogniwa magnezowo-powietrzne MAPC Nazwa ogniwa: ogniwa magnezowo-powietrzne Magnesium-Salt water-air MAPC Zasada działania: anody magnezowe umieszczone są w roztworze wodnym chlorku sodu (soli kuchennej), którym może być woda morska, lub inhibitora wodoru (zapewnia większą moc ogniwa), utleniaczem jest tlen atmosferyczny docierający do ogniwa przez porowatą katodę powietrzną. Reakcje elektrochemiczne: w wyniku reakcji powstaje wodorotlenek magnezu MgOH, który jest nieszkodliwy dla środowiska, energia elektryczna i niewielka ilość ciepła. Budowa ogniwa: magnezowe anody i porowata katoda powietrzna. Rodzaj paliwa: zużywane są anody magnezowe. Temperatura pracy: powyżej -5ºC Moc elektryczna: 100W Sprawność: b.d. Uwagi: Obecnie osiągane są wydajności 1500 Wh/kg, a typowe akumulatory kwasowe osiągają zaledwie Wh/kg, pojemności rzędu 121 Ah/kg, a więc 4,5 więcej niż akumulatory kwasowe. Perspektywy rozwoju i zastosowania: Obecnie na rynku są oferowane głównie przenośne zasilacze oparte na tej technologii jak np. SAM-Cell firmy Green Volt. Przenośny zasilacz 100W, 12VDC, 8,3A Pojemność 3500 Wh Czas pracy h, masa ok. 4,4 kg Firma Green Volt Małe ogniwa tego typu stosowane są jako źródła energii elektrycznej do zasilania lampek w morskim sprzęcie ratunkowym, elektrolitem jest woda morska. Firma Electric Fuel Corp. 15

18 7. Ogniwa z ciekłym węglanem MCFC Nazwa ogniwa: ogniwa z ciekłym węglanem Molten Carbonate Fuel Cell MCFC Zasada działania: anoda i katoda oddzielone są warstwą ciekłego węglanu litu, sodu i/lub potasu pełniącego rolę elektrolitu. Reakcje elektrochemiczne: Anoda: H 2 +CO 3 2- H 2 O+CO 2 +2e- Katoda: 1 / 2 O 2 +CO 2 +2e- CO 3 2- Budowa ogniwa: Ogniwo: H / 2 O 2 +CO 2 H 2 O+CO 2 (wg DoE) Budowa ogniwa MCFC (wg MTU) Rodzaj paliwa: węglowodory, konieczna jest zawartość węgla w paliwie. Temperatura pracy: ºC Sprawność: 60 % Moc elektryczna: 10kW-2MW i więcej, jednostkowa: 0,1-1,5 W/m 2 czynnej powierzchni Uwagi: Bardzo szeroki zakres stosowanych paliw, część z zastosowaniem prereformingu. Czysty wodór nie może być stosowany, ponieważ paliwo musi zawierać węgiel, którego jony uzupełniają ich ubytki w elektrolicie zachodzące podczas reakcji. Stosunkowo długi czas rozruchu, wymagane podgrzanie ogniwa do temperatury reakcji. Problemem jest rozpuszczanie się katody w elektrolicie, który w temperaturze pracy ogniwa jest wysoce korozyjny, trwają prace nad nowymi materiałami. Nie 16

19 zawiera katalizatora platynowego. Sprawność układów hybrydowych z odzyskiem ciepła do 85%. Perspektywy rozwoju i zastosowania: Obecnie na rynku oferowane są jednostki o mocy kw, w przygotowaniu są pojekty instalacji o mocach rzędu MW. Jednoski energetyczne z ogniwami MCFC brane są pod uwagę jako napęd statków projekt UE o akronimie FC-SHIPS jest obecnie realizowany przez konsorcjum, w skład którego wchodzą m in. Wartsila, MTU, Haldor Topsoe. Ponadto prace nad marynizacją jednostek serii 500 prowadzi Ansaldo przy współudziale firm hiszpańskich. Porównanie sprawności różnych metod produkcji energii (wg MTU) Schemat blokowy układu hybrydowego z odzyskiem ciepła (wg MTU) 17

20 Projekt jednostki serii 500 z ogniwami MCFC (wg Ansaldo) Studium instalacji 4MW z jednostkami ogniw MCFC w układzie pionowym jako napęd okrętu nawodnego (wg Ansaldo) Instalacja energetyczna o mocy 2MW oparta na jednostkach z ogniwami MCFC firmy Fuel Cell Energy (wg ) 18

21 Jednostka energetyczna z ogniwami MCFC. Zasilana gazem naturalnym moc 245 kw kw mocy cieplnej. Wymiary Poniżej przekrój poprzeczny Producent MTU CFC Solutions GmbH Monachium 19

22 Zmodyfikowana wersja jednostki 500 firmy Ansaldo, przystosowana do zasilania olejem napędowym, przewidziana do zastosowania morskiego (wg Ansaldo) Schemat jednostki 500 Ansaldo przy zasilaniu gazem naturalnym (wg Ansaldo) 8. Ogniwa z kwasem fosforowym PAFC Nazwa ogniwa: ogniwa z kwasem fosforowym Phosphoric Acid Fuel Cell PAFC Zasada działania: anoda i katoda oddzielone są porowatą matrycą nasyconą 100% kwasem fosforowym pełniący rolę elektrolitu. Reakcje elektrochemiczne: Anoda: H 2 2H + +2e- Katoda: 1 / 2 O 2 +2H+2e- H 2 O Ogniwo: H / 2 O 2 +CO 2 H 2 O+CO 2 20

23 Budowa ogniwa: (Wg DoE) Rodzaj paliwa: wodór, maksymalne dopuszczalne zanieczyszczenie CO 2 do 1,5% Temperatura pracy: ºC Moc elektryczna: 200 kw i więcej, jednostkowa 0,8-1,9 kw/m 2 powierzchni czynnej Sprawność: 40% Uwagi: oferowany na rynku jako źródło energii elektrycznej i ciepła, sprawność układów hybrydowych z utylizacją ciepła do 85%. Perspektywy rozwoju i zastosowania: Trwają prace nad rozwojem tego typu ogniwa dla celów energetycznych, a także dla potrzeb motoryzacji. Badane są układy hybrydowe z reformerami i możliwością stosowania szerokiej gamy paliw gazowych i płynnych. Schemat blokowy układu hybrydowego z przetwarzaniem paliwa i odzyskiem ciepła (wg European Fuel Cell Group Ltd.) 21

24 Jednostka energetyczna PC25 firmy UTC Fuel Cells, układ hybrydowy, zasilanie gazem naturalnym moc 200 kw, sprawność 40%, (80% z odzyskiem ciepła), jej schemat blokowy i budowa wewnętrzna (wg UTC) Jednostka energetyczna PC25 firmy UTC zasilana gazami odpadowymi w browarze. (wg Instalacja złożona z jednostek PC25 zasilana biogazem odpadowym z oczyszczalni ścieków (wg UTC) 22

25 Instalacje energetyczna o mocy 1MW złożona z pięciu jednostek PAFC Firma International Fuel Cell (wg Bellona) Sprawność ogniw różnego typu (wg Initiative Brennstofzelle ) 9. Ogniwa z membraną wymiany protonów PEMFC Nazwa ogniwa: ogniwo z membraną wymiany protonów Protone Exchange Membrane F.C. (Polymer Electrolite F.C.) PEMFC Zasada działania: między porowatymi anodą i katodą znajduje się membrana z polimeru organicznego kwasu perfluorosulfonowego pokryta obustronnie katalizatorem w postaci cząsteczek platyny, membrana ta ma zdolność przepuszczania protonów. Reakcje elektrochemiczne: Anoda: H 2 2H + +2e- Katoda: 1 / 2 O 2 +2H + +2e- H 2 O Ogniwo:H / 2 O 2 H 2 O Budowa ogniwa: (wg DoE) (wg Los Alamos National Laboratory) 23

26 Rodzaj paliwa: Wodór Temperatura pracy: (wg Los Alamos National Laboratory) Moc elektryczna: kw, jednostkowa 3,8-13,5 kw/m 2 powierzchni czynnej Sprawność: 47-60% Uwagi: zdolność do szybkiego rozruchu, w temperaturze pokojowej można uzyskać 50% mocy, a pełną po ok. 3 min. Wrażliwe na zanieczyszczenie wodoru i tlenu tlenkiem węgla. Osiągana moc 190 kw/m 3 bloku ogniw, zamierzenia idą w kierunku osiągnięcia 500 kw/m 3 przy mocy własnej niezbędnej do pracy 44 kw/m 3. Niezbędny układ chłodzenia przy średniej temperaturze czynnika ok. 65 C (max. 150 C). Żywotność powyżej godz. Perspektywy rozwoju i zastosowania: Ten typ jest obecnie intensywnie rozwijany także z myślą o zastosowaniu w motoryzacji. Na bazie tej technologii powstał typ ogniwa regeneracyjnego łączącego w jednym urządzeniu funkcje ogniwa i elektrolizera (przemiennie). (wg LLNL) 24

27 Należy zwrócić uwagę, że mianem regeneracyjnych określane są też czasem układy złożone z ogniwa i hydrolizera. Zasilacze awaryjne UPS o mocy 1 kw zasilane sprężonym wodorem z butli. Technologia PEMFC. Firma Ballard Power Systems. Moduł ogniw paliwowych PEMFC, Moc 20 kw, wymiary mm, masa 150kg, chłodzony cieczą Firma Hydrogenics Corp Bateria ogniw PEMFC firmy Palcan Fuel Cells, chłodzenie cieczą, Wymiary mm, moc 1-5 kw Budowa wewnętrzna zasilacza awaryjnego o mocy 5 kw firmy Powerplug 1. Bateria ogniw PEFC 2. Aparatura elektryczna 3. Blok zapewnienia ciągłości zasilania 4. Zbiornik wodoru na 16 godz. pracy 5. Blok cieplny 6. Obudowa izolowana termicznie 25 Jednostka energetyczna o mocy 5 kw, zasilana gazem naturalnym firmy Powerplug wymiary mm 1. Reformer gazu naturalnego 2. Blok baterii ogniw PEMFC 3. Przetwornica AC/DC 4. Blok zapewnienia ciągłości zasilania 5. Blok cieplny

28 Jednostka energetyczna o mocy 50 kw, widoczne baterie ogniw PEMCF ich liczba wynosi 20. Wymiary mm Firma IRD Fuel Cells A/S Oparta na technologii PEM jednostka o mocy 7 kw do użytku domowego firmy Plug Power (wg Ogniwa ze stałym tlenkiem SOFC Nazwa ogniwa: ogniwa ze stałym tlenkiem Solid Oxide Fuel Cell SOFC Zasada działania: anoda i katoda są oddzielone warstwą ceramiczną z tlenku cyrkonu z domieszką itru stanowiącą stały elektrolit. Reakcje elektrochemiczne: Anoda: H 2 +O 2 - H 2 O+2e- Katoda: 1 / 2 O 2 +2e- O 2 - Ogniwo: H / 2 O 2 - H 2 O 26

29 Budowa ogniwa: (wg LLNL) Budowa płyty elektrolitu (wg Lawrence Bekerley Lab.) Typ płytowy (wg ZETEK) Typ rurowy (wg Siemens Westinghouse) Schemat blokowy jednostki z ogniwami SOFC typu rurowego. (wg Acumentrics) 27

30 Porównanie sprawności (wg Rodzaj paliwa: gaz naturalny, odpadowe gazy przemysłowe, gaz koksowniczy, amoniak, olej opałowy, olej napędowy, paliwo lotnicze, benzyna, metanol. Temperatura pracy: ºC Moc elektryczna: kw i więcej Sprawność: 60-85% Uwagi: Obecnie osiągana jest sprawność ok. 40% dla ogniw bezciśnieniowych i ok. 60% dla ciśnieniowych; wyższe sprawności możliwe przy utylizacji ciepła w postaci turbiny parowej lub gazowej i generatora. Schemat jednostki zintegrowanej termicznie z odzyskiem ciepła (Global Thermoelectric) Perspektywy rozwoju i zastosowania: Ze względu na bardzo szeroki zakres paliw możliwych do zastosowania (cięższe węglowodory wymagają pre-reformingu) ten typ jest obecnie rozwijany i wiązane są z nim duże nadzieje. Rozwijane są oba typy, płytowy w formie bloku dysków i rurowy w postaci bloku rur, ten ostatni jest bliższy zastosowania. Trwają prace nad obniżeniem temperatury reakcji i obniżeniem kosztów budowy, co jest możliwe, ponieważ ten typ ogniw nie osiada platynowego katalizatora. Ponadto dzięki brakowi platyny jest niewrażliwy na obecność CO w paliwie. Wadą ograniczającą zastosowanie jako rezerwowego źródła zasilania jest stosunkowo długi czas rozruchu. 28

31 Moc jednostkowa wynosi 1,5-5 kw/m 2. Trwałość ogniw określa się na godzin pracy. Rozważane zastosowanie do napędu pojazdów (Delphi, BMW). Jednostka z ogniwami SOFC typu rurowego firmy Westinghouse (wg Moc 300 kw Moc 0,5 MW Zintegrowane, hybrydowe jednostki z ogniwami SOFC projektowane przez firmę Siemens 29

32 11. Ogniwa cynkowo-powietrzne ZAFC Nazwa ogniwa: ogniwa cynkowo-powietrzne Zinc-Air Fuel Cell ZAFC Zasada działania: anody cynkowe oddzielone są od katod powietrznych matrycą zawierającą elektrolit wodorotlenek potasu KOH. Reakcje elektrochemiczne: Anoda: Zn+4OH - Zn(OH) 2-4+2e Katoda: 1 / 2 O 2 +H 2 O+2e 2OH - Budowa ogniwa: Jednostka hybrydowa 5 kw Firmy Fuel Cell Technology Ogniwo: Zn+2OH / 2 O / 2 H 2 O Zn(OH) 2-4 Reakcja ta jest odwracalna, po zasileniu prądem elektrycznym: Zn(OH) 2-4 Zn+2OH / 2 O / 2 H 2 O Ogniwo z anodami płytowymi Ogniwo z anodami kasetowymi (wg Powerzinc) (wg Metalic Power) Rodzaj paliwa: zużywane są anody cynkowe Temperatura pracy: ºC 30

33 Moc elektryczna: zależna od wielkości baterii Sprawność: zdolność magazynowania energii jest 4-7 większa niż klasycznych akumulatorów, żywotność 5 większa (10 lat). Uwagi: Obecnie oferowane są na rynku dwa podstawowe typy: 1. Płytowy, o konstrukcji zbliżonej do akumulatora kwasowego, anody wykonane są z płyt cynkowych, możliwe jest ładowanie ze źródła prądu stałego. Proces ładowania trwa jednak 60 razy krócej niż w przypadku klasycznych akumulatorów, źródła mówią o mniej niż 5 min. Istnieją też propozycje, dla potrzeb transportu kołowego, wymiany kaset z płytami w stacjach paliwowych. (System DQFC firmy Powerzinc Electric). 2. Z cynkiem w postaci granulek (pelet) stanowiącym zawiesinę w elektrolicie KOH. Zawiesina ze zbiornika podawana jest do anod ogniw, a po przereagowaniu spływa do zbiornika; następnie może być regenerowana przez ładowanie lub wymieniana w stacji paliw. Oprócz pompy w skład systemu wchodzi dmuchawa powietrza i układ chłodzenia. Układy takie są obecnie stosowane w zasilaczach awaryjnych produkcji firmy Metalic Power. Perspektywy rozwoju i zastosowania: Technologia cynkowa rozwijana jest obecnie przez kilka firm z myślą o zastosowaniu w transporcie lądowym, a na rynku oferowane są baterie dla celów zasilania awaryjnego urządzeń elektronicznych i łączności. Docelowo zamierza się osiągnąć pojemność powyżej 200 Wh/kg przy cenie do 100 USD/kWh. (wg Powerzinc) 31

34 Bateria ogniw firmy Powerzinc 24V,I= 20A, I max = 175,120 Ah Wymiary: mm Masa 16,4 kg Charakterystyka U/I Pojedynczego ogniwa baterii Zasilacz awaryjny firmy Metalic Power, moc 1kW, 54VDC, 25A Czas pracy 24 godz., czas regeneracji 5 większy Wymiary: mm, masa 675 kg (wg Metalic Power) Samochód osobowy z baterią ZAFC o pojemności 57,2kWh i masie 280 kg. Zasięg 400 km przy km/godz. (wg Metalic Power ) Koncepcja stacji wymiany zawiesiny cynk-elektrolit w pojazdach (wg Metalic Power) 32

35 12. Wodór jako paliwo dla ogniw paliwowych Wodór służy do zasilania ogniw paliwowych nisko temperaturowych przy czym może być dostarczany ze zbiorników lub uzyskiwany w reformerze, w który powstaje on jako produkt rozkładu węglowodorów. Reformer taki może być zintegrowany z baterią ogniw tworząc układ hybrydowy. Ponieważ wodór nie występuje na ziemi w stanie wolnym konieczne jest jego uzyskanie z innych związków chemicznych. Obecnie znane są następujące sposoby uzyskiwania wodoru: A. Metody przemysłowe 1. Drogą elektrolizy z wody, równocześnie otrzymywany jest tlen, który może być użyty w charakterze utleniacza w ogniwach paliwowych. Sprawność tego procesu wynosi 80-85% a cena uzyskiwanego tą drogą wodoru 2-4 USD/1kg. 2. Wysokotemperaturowy, katalityczny rozkład pary wodnej w temp º C. 3. Reforming czyli termiczny rozkład węglowodorów gazowych i ciekłych np. gazu ziemnego, ok. 95% światowej produkcji pochodzi z rozkładu gazu ziemnego. Reakcja przeprowadzana w obecności pary wodnej ma postać: CH 4 +2H 2 O CO 2 +4H 2 Cena tak uzyskanego wodoru wynosi 0,65 $/kg gazu zużytego na miejscu i wzrasta do 2-2,8/kg po skropleniu i dostawie. 4. W bioreaktorach, metodą biologiczną jako efekt działania szczepów bakteryjnych i zielonych alg. Metoda ta zwana foto-biologiczną, jest obecnie w stadium badań. 5. Piroliza i gazyfikacja biomasy, która może dać 12-17% wodoru w stosunku do suchej masy odpadków komunalnych lub rolniczych, drzewnych itp. B. Metody lokalne możliwe do stosowania w układach hybrydowych 1. Wysokotemperaturowy, katalityczny rozkład pary wodnej. 2. Reforming węglowodorów gazowych i ciekłych. 3. Wykorzystanie wodoru powstającego jako produkt uboczny w ogniwach paliwowych DCFC (węglowych) poprzez tworzenie układów hybrydowych. W przypadku produkcji wodoru metodą przemysłową konieczne jest jego magazynowanie oraz transport i dystrybucja do odbiorców. Wodór jest gazem szczególnie niebezpiecznym, co wykazało choćby jego stosowanie w sterowcach, kiedy po serii katastrof zarzucono na wiele lat budowę tych statków powietrznych. Obecnie znane są następujące metody magazynowania wodoru: A. Metody fizyczne 1. Metoda ciśnieniowa w postaci gazu pod ciśnieniem powyżej 140 bar w zbiornikach, ale także w wyrobiskach nieczynnych kopalni, naturalnych jaskiniach lub 33

36 wyeksploatowanych złożach ropy naftowej. Jako mało przydatna w transporcie, metoda ta jest obecnie rozważana jako sposób gromadzenia rezerw gazu w pobliżu miejsca jego uzyskiwania np. tam gdzie jest dostępna tania energia elektryczna, zwłaszcza ze źródeł odnawialnych. 2. Metoda kriogeniczna, w temperaturze -253ºC w postaci skroplonej. Ten sposób jest stosunkowo wygodny do transportu i dystrybucji. 3. Metoda kriogeniczna, w postaci półstałej jaką uzyskuje wodór po obniżeniu temperatury do -259ºC i równoczesnym obniżeniu ciśnienia. W takich warunkach wodór uzyskuje konsystencję zbliżoną do mokrego śniegu. Ta metoda obecnie jest badana. Inne metody: 1. W postaci hydratów metali. Niektóre metale i ich stopy tworzą nietrwałe związki z wodorem, pojemność takich związków dochodzi do 5-7% ich wagi. W przypadku zastosowania metaboranu sodu proces uwalniania wodoru następuje w obecności katalizatora i ma przebieg : NaBH 4 +2H 2 O NaBO2+4H 2 +ciepło 2. W nano-rurkach węglowych o średnicy 2 nanometrów, które mają zdolność do magazynowania 4,2-6,5% wodoru w stosunku do własnej wagi. Metoda w trakcie badań. 3. W mikro-kulkach szklanych po rozgrzaniu są one poddawane działaniu wodoru pod wysokim ciśnieniem. W takich warunkach gaz przenika do wnętrza mikrokulek, a po ochłodzenie zostaje w nich uwięziony, uwolnienie wodoru następuje po ogrzaniu. 4. W postaci związków chemicznych takich jak amoniak, metanol i inne, które mogą być następnie rozłożone dla uzyskania czystego wodoru. Zbiornik ciekłego wodoru w bagażniku Samochodu osobowego (wg DoE) Zbiornik sprężonego wodoru (wg DoE) 34

37 Struktura hydratu (wg DoE) Nano-rurki węglowe(wg DoE) Technologie magazynowania wodoru i perspektywy ich rozwoju (wg U.S Department of Energy) 13. Węglowodory jako paliwo do ogniw paliwowych z aktywnym wodorem Jednostki energetyczne oparte na ogniwach paliwowych z aktywnym wodorem mogą być zasilane pośrednio (układy hybrydowe z reformerem) lub bezpośrednio węglowodorami zwłaszcza gazowymi. Zasilanie bezpośrednie możliwe jest dla ogniw wysokotemperaturowych, jednak i tam paliwo w postaci amoniaku, gazu naturalnego NPG, gazu ziemnego, biogazu, gazu kopalnianego, metanu czy LPG przeznaczone do spalania w ogniwach musi być przede wszystkim odsiarczone, a gaz powstały w wyniku reformingu musi mieć zawartość CO nie przekraczającą poziomu dopuszczalnego dla danego typu ogniwa. Jedynie ogniwa SOFC dopuszczają większą zawartość siarki oraz CO. 35

38 Powyższe wymogi dotyczą także gazu powstającego w wyniku reformingu węglowodorów ciekłych, takich jak olej opałowy, olej napędowy, nafta, benzyna, metanol czy etanol. Jedynie do zasilania ogniw MCFC wymagana jest zawartość CO 2 w gazie zasilającym. Obecnie prace naukowo-badawcze koncentrują się między innymi nad konstrukcją reformerów spełniających powyższe wymagania i nadających się do stosowania w układach hybrydowych. Metanol lub etanol, którym bezpośrednio zasilane są ogniwa DMFC, są szczególnie interesującymi paliwami także dla ogniw innego typu. Metanol jest paliwem wysoko energetycznym, z którego ponadto w procesie reformingu parą wodną stosunkowo łatwo daje się uzyskać gaz bogaty w wodór mogący zasilać ogniwa paliwowe. Metanol może być produkowany w oparciu o wykorzystanie gazu gnilnego (biogazu) uzyskiwanego z fermentacji bakteryjnej odpadów komunalnych i ścieków, a jego magazynowanie i dystrybucja są łatwiejsze niż wodoru. Reformer gazu naturalnego dla Reformer parowy (z lewej ) i reformer z częściowym baterii ogniw SOFC o mocy 1 kw utlenianiem (z prawej) Firma Global Thermoelectric Inc (wg Schemat blokowy reformera metanolu (wg 36

39 Dolot benzyny Wylot wodoru do zasilania baterii ogniw 1-szy stopień reaktora -uwolnienie cząsteczek wodoru Reaktor końcowy -usunięcie tlenku węgla Reformer benzyny przeznaczony dla samochodu. Firma General Motors (fot. James Westman wg Schemat blokowy reformera wykorzystującego wodę wytwarzaną przez ogniwa paliwowe (wg Hydrogen Source 37

40 Produkcja metanolu z gazu gnilnego (biogazu) Zamrażanie Metan i dwutlenek węgla wolne od lotnych związków organicznych Ciekły dwutlenek węgla wolny od lotnych związków organicznych Suchy, sprężony gaz gnilny zanieczyszczony lotnymi związkami Ciekłe: dwutlenek węgla i lotne związki organiczne Destylacyjny rozkład gazu Odbiorca metanolu Gaz naturalny do produkcji metanolu 1000 ton/dobę Regionalna produkcja metanolu z biomasy Rafinacja gazu Zasoby gazu gnilnego Produkcja metanolu z gazu naturalnego i biogazu Dwutlenek węgla i lotne związki organicznedo spalania w pochodni Wytwórnia metanolu Gaz gnilny Sprężanie i osuszanie Metanol ok l/dobę Produkcja metanolu z biogazu wg W.Wisbrock na De Witt Methanol Conference, Huston TX,

41 14. Wymiary i masa jednostek energetycznych z ogniwami paliwowymi Moc Wymiary Napięcie/prąd Typ ogniw kw mm 4 24, 36lub 48 VDC AFC ,8 AFC VDC PEM Masa kg 0,85 120/240VAC PEM ,9 PEM VDC 40A PEM V 60Hz MCFC V 60Hz MCFC V 60Hz MCFC ,5 2 30,6 110V lub 220V 60Hz 3 DMFC ,5 70A /240VAC SOFC Wymiary zbliżone do pieca domowego 5,25 PEM SOFC Typ rurowy /277 V 60Hz lub PAFC 400/230V 50Hz 200 SOFC Typ płytowy MCFC V 60Hz lub50hz 0,1 12VDC/120VAC MAPC SOFC ,2 kg (sucha) 5,5 kg ( z wodą ) Uwagi Hybrydowa zasilana metanolem +160 kw w gorącej wodzie Dodatkowo moduł chłodzenia kw w gorącym powietrzu 400ºC Ciepło możliwe do utylizacji zawarte w kg/godz. spalin o temp. 343ºC Czas pracy 35 godz. 39

42 15. Stan obecny i perspektywy zastosowania ogniw paliwowych w gospodarce morskiej Powstanie oraz rozwój nowych źródeł energii jakimi są ogniwa paliwowe nie mógł przejść nie zauważony przez sektor gospodarki morskiej, zwłaszcza że prace nad wykorzystani ich podjęły marynarki wojenne kilku krajów. Marynarka USA, US Marines Corps oraz US Coast Guard od kilku lat prowadzą prace studialne i badawcze nad wdrożeniem technologii ogniw paliwowych do napędu okrętów nawodnych oraz innych zastosowań morskich i lądowych. Pierwsze próby z ogniwami marynarka USA przeprowadziła na okręcie podwodnym w roku 1965, ale ze względu na powszechne stosowanie energii jądrowej na swoich okrętach tego typu prób zaniechano. Po pojawieniu się nowych typów ogniw zainicjowano wieloletni program badawczo-rozwojowy mający przynieść w efekcie budowę elektrycznego niszczyciela określanego symbolem DD-X (klasy DD 21 Zumwalt). Warunkiem jest zastosowanie typowego paliwa okrętowego (NATO F-76), ponieważ inne paliwa proponowane obecnie do ogniw paliwowych, takie jak gaz naturalny, wodór, metanol czy benzyna nie spełniają wymogów bezpieczeństwa US Navy ze względu na wysoką lotność i łatwopalność. W pierwszej fazie badania prowadzone są na instalacji energetycznej o mocy 2500 kw przystosowanej do warunków morskich, a opartej na wcześniejszych lądowych jednostkach 500 kw. Początkowo pod uwagę brane były dwie technologie MCFC i PEMFC. W wyniku wstępnych badań do dalszych prac skierowano rozwiązanie firmy Fuel Cell Energy Inc, która w pobitym polu pozostawiła konsorcjum firm MacDermont i Ballard z ich systemem PEMFC. Zamierzenia idą w kierunku opracowania siłowni okrętowej o wyższej sprawności i mniejszych gabarytach (obecnie na okrętach wojennych zajmuje ona 90% pojemności okrętu) oraz realizacji następujących warunków: 1. Wykorzystanie dotychczas stosowanego paliwa oraz systemów paliwowych, 2. Sprawność min.70%, 3. Uzyskanie wskaźników 0,057 m 3 /kw i 18 kg/kw, 4. Uproszczony i zintegrowany system reformingu paliwa, 5. Utrzymanie kosztu wytworzenia na poziomie 1200 $/kw. Te wszystkie warunki musi spełniać siłownia o mocy do 25 MW przy zapewnieniu akceptowalnego poziomu gęstości energetycznej. Na uwagę zasługuje fakt, że na laboratorium badawcze przeznaczono budynek o powierzchni ok. 760 m 2, a więc takiej, jakiej można się spodziewać na dużym okręcie. Instalacje przejdą próby na lądzie w latach , a następnie na lata przewidziane są próby morskie. Równocześnie prowadzane są prace nad zastosowaniem baterii ogniw 40

43 mniejszej mocy, także typu mikro jako głównych i/lub rezerwowych źródeł zasilania z zamiarem zastąpienia nimi baterii klasycznych akumulatorów; rozważane jest tu zastosowanie technologii DMFC. US Coast Guard prowadzi próby zastosowania ogniw paliwowych do zasilania latarni morskich i swoich instalacji lądowych, zwłaszcza położonych w trudno dostępnych rejonach. Pierwsze próby nie wypadły zbyt korzystnie, ponieważ próbna instalacja w latarni morskiej w czasie półrocznej eksploatacji pracowała tylko 86% czasu ze względu na awarie systemu paliwa oraz przegrzania sytemu, a także błędy obsługi. Zainstalowany w jednej z baz lotniczych US Coast Guard system zasilania uruchomiono w 2001 roku, tu jednak zniechęcające okazały się wysokie koszty utrzymania, które 2-3-krotnie przekroczyły planowane. Stocznia HDW z Kilonii jako pierwsza w praktyce zastosowała ogniwa paliwowe na jednostkach wojennych, a mianowicie na serii czterech okrętów podwodnych klas 212A. Pierwszy okręt o symbolu U31 przechodzi próby morskie. Zastosowano tu ogniwa PEMFC zasilane wodorem i czystym tlenem; wodór przechowywany jest w postaci hydratów metali, a tlen w postaci skroplonej. Dostawcą ogniw oraz systemu ich kontroli i sterowania jest Siemens, który ponadto dostarczył do stoczni przewoźną jednostkę o mocy 160 kw, co jest związane z planowanym zastosowaniem ogniw na jednostkach nawodnych, tak wojennych, jak i wycieczkowcach gdzie zamierza się zastosować układy hybrydowe z reformingiem oleju napędowego. Podjęcie działań w tym kierunku jest podyktowane, między innymi zamiarem obniżenia emisji SO x i NO x, co w pierwszym rzędzie będzie koniecznością dla statków małych i przybrzeżnych oraz dla innych w czasie postoju w portach, ponieważ administracje niektórych państw (np. Szwecja) zamierzają wprowadzić opłaty portowe za emisję tych gazów. Konieczne jest tu doskonalenie technologii reformingu klasycznych paliw silnikowych, ponieważ zamierza się wykorzystać olej napędowy do produkcji wodoru w układzie hybrydowym reformer-ogniwo. Kolejnym zastosowaniem ogniw paliwowych na morzu jest podjęta modernizacja greckich okrętów podwodnych klasy 209 (25-letnich), na których ma być dodatkowo zainstalowany taki rodzaj napędu podwodnego w celu powiększenia zasięgu; konieczne będzie przedłużenie jednostek o ok. 7 m. Prace mają być wykonane w latach przez HDW i Siemensa przy współudziale greckiej stoczni Hellenic Shipyard Skaramanga. Siemens otrzymał także zamówienie na wyposażenie w instalację ogniw paliwowych okrętów podwodnych klasy 214 dla Grecji i Korei Południowej. Jeżeli chodzi o zastosowanie ogniw paliwowych dla jednostek cywilnych warto zwrócić uwagę na rysujące się obecnie tendencje, na jakie wskazują obecnie realizowane programy sponsorowane przez UE. Wartsila, znany producent silników okrętowych, bierze obecnie czynny udział w projekcie marynizacji ogniw paliwowych wraz z firmami Ansaldo i MTU oraz duńską firmą Haldor Topsoe, które rozwijają technologię SOFC dla zastosowań lądowych i morskich. Projekt ten jest 41

44 sponsorowany przez UE, nosi nazwę FC-SHIP, a poza wymienionymi wyżej firmami biorą w nim udział, między innymi GL, LR, DNV, RINA, uniwersytety w Genui, Hamburgu, Delft oraz University of Strathclyde z Glasgow, a także stocznia Fincantieri. Wspomniana wcześniej firma Ansaldo opracowała koncepcyjny projekt siłowni o mocy 4 MW przeznaczonej dla nawodnej jednostki wojennej; oparta jest ona o technologię SOFC. Jak łatwo zauważyć prace koncentrują się nad ogniwami wysokotemperaturowymi. Innym programem mogącym przyspieszyć stosowanie ogniw paliwowych na statkach jest FCTESTNET. Ma on na celu wypracowanie standardów eksploatacji i bezpieczeństwa oraz metod badań tych urządzeń, wśród 55 uczestników tej sieci tematycznej jest także LR. Jeżeli chodzi o jednostki małe, rekreacyjne i wszelkiego rodzaju tabor pływający to zastosowanie ogniw paliwowych wydaje się być bliższe, co ma związek ze znacznym zaawansowaniem prac nad tą technologią w przemyśle motoryzacyjnym i rozwojem ogniw zasilanych wodorem o mocach odpowiednich do napędu takich jednostek. Warto tu zwrócić uwagę na łódź motorową 5,5 m firmy Duffy Electric Boat (USA) oraz łódź motorową 9 m dla 18 osób zbudowaną w Kaliforni, także przy współudziale tej firmy. Jako napęd zastosowano jednostki firmy Anuvu oferującej jednostki oparte na technologii PEMFC, zasilane wodorem, rozwijane głównie na potrzeby przemysłu motoryzacyjnego. Obecnie firma ta planuje budowę jednostki napędowej o mocy 240 kw dla hydrobusu na 149 pasażerów dla rejonu zatoki San Fracisco. Tego rodzaju jednostki mogą okazać się bardzo przydatne w rejonach o dużym natężeniu ruchu, jak akwatoria portów czy miasta takie jak np. Wenecja, Amsterdam czy Sztokholm. Wydaje się, że na tym kończą się możliwości stosowania ogniw zasilanych czystym wodorem, który jest paliwem tyle wydajnym, co kłopotliwym (przynajmniej przy dzisiejszym stanie technologii), a jego stosowanie wymaga instalacji czujników i systemów zabezpieczających. Natomiast powstanie nowych typów ogniw wysokotemperaturowych, w których można zastosować paliwa inne niż wodór o wysokiej czystości i których cena może w miarę doskonalenia technologii ulec znacznemu obniżeniu (nie wymagają kosztownych katalizatorów), otwiera nowe możliwości także w dziedzinie źródeł energii elektrycznej i elektrycznych napędów głównych na statkach i okrętach, co jest niezwykle pożądane zwłaszcza z zastosowaniem pędników śrubowych typu POD. Inny miejscem możliwego zastosowania ogniw paliwowych jest sektor off-shore, a więc platformy wydobywcze i jednostki FPSO, gdzie istnieje naturalne źródło gazu ziemnego, który może być bezpośrednio używany do zasilania ogniw wysokotemperaturowych. 42

45 Innym zastosowaniem jest wykorzystanie jednostek z ogniwami paliwowymi jako awaryjnych źródeł energii elektrycznej. W tym charakterze dobrze mogą się sprawdzić jednostki DMFC ze względu na krótki czas rozruchu oraz ogniwa ZOFC (zwłaszcza regeneracyjne), MAFC czy też AOFC proste i tanie. Mogą one z powodzeniem zastąpić baterie akumulatorów stosowane do awaryjnego zasilania systemów alarmowych, łączności i oświetlenia, zwłaszcza, że są lżejsze, co może mieć znaczenie w przypadku niewielkich, szybkich jednostek. O wyborze typu zastosowanego ogniwa może decydować wymagana moc i przeznaczenie. Tego rodzaju ogniwa wydają się być bliskie zastosowania na morzu ze względu na swoją prostotę, niską cenę i niezawodność. Ponadto jak już wcześniej wspomniano ogniwa mogą okazać się bardzo przydatne do zasilania oznakowania nawigacyjnego oraz urządzeń, takich jak wszelkiego rodzaju transpondery SART czy nadajniki EPIRB, a także w budowie morskiego sprzętu ratunkowego. Obecnie szerokie zastosowanie ogniw paliwowych także w gospodarce morskiej jest hamowne przez następujące czynniki: 1. Brak czystego paliwa, nawet klasyczne paliwa silnikowe wymagają odsiarczenia. 2. Technologia ogniw jest jeszcze stosunkowo młoda i wymaga dopracowania przed zastosowaniem na dużych statkach. Jednak posiadają one niewątpliwe zalety i przewagę nad innymi źródłami energii: 1. Wysoka prawność energetyczna. 2. Niska emisyjność w zakresie emitowanych gazów, a także drgań i hałasu. 3. Elastyczność jeżeli chodzi o rodzaj paliwa. Należy oczekiwać, że w miarę postępu prac nad doskonaleniem konstrukcji ogniw i postępu w dziedzinie inżynierii materiałowej wymienione powyżej ograniczenia zostaną pokonane, pozytywne cechy przeważą, a ogniwa paliwowe wejdą do powszechnego użytku także w sektorze gospodarki morskiej. Zwłaszcza jeżeli chodzi o obniżkę kosztów inwestycyjnych, które obecnie wynoszą wg różnych źródeł $/kw, należy się spodziewać znacznej obniżki po wdrożeniu masowej produkcji, a na to wskazują prognozy czołowych producentów, które określają jako możliwą do uzyskania w roku 2010 cenę ok. 400 $/kw i dalszy spadek cen do 50 $/kw w roku 2015 (wg National Defense Magazine). Mimo wszystko jest wiele problemów do rozwiązania w związku ze stosowaniem ogniw na statkach, takich jak sprawy bezpieczeństwa eksploatacji czy niezawodności w warunkach morskich. Dotychczas pracujące na lądzie nie osiągnęły mocy porównywalnej z mocą siłowni przeciętnego statku handlowego, odbywały się natomiast liczne demonstracje takich instalacji. Raczej nie należy się spodziewać, aby 43

46 zastosowanie tego źródła energii na statkach nastąpiło przed jego upowszechnieniem w energetyce lądowej. Pewne światło na przyszłość ogniw paliwowych rzucają zamierzenia firmy Ansaldo i jej plan rozwoju w tej dziedzinie. Plany perspektywiczne rozwoju technologii ogniw paliwowych firmy Ansaldo (wg Ansaldo) Jacht 12 m wyposażony w napęd ogniwami firmy Ballard Power Systems, kompletny system napędowy wykonała firma MTU. Na uwagę zasługuje fakt nadania klasy przez GL (wg MTU) Instalacja napędowa łodzi motorowej z ogniwami paliwowymi PEMFC Firma Duffy Electric Boat Co. (wg ) Ogniwo paliwowe PEMFC o mocy 1,5 kw firmy Anuvu. (wg Anuvu) 44

47 Schemat napędu łodzi firmy Duffy Electic Boat Co. Zastosowano jednostkę energetyczną firmy Anuvu oraz zbiorniki wodoru w postaci hydratu firmy Millenium Cell (wg Jednostka energetyczna o mocy 6 kw firmy Anuvu (4 ogniwa PEMFC) zastosowana do napędu łodzi motorowej firmy Duffy Electric Boat. Trwają prace nad jednostką 240 kw przeznaczoną do napędu łodzi (wg Anuvu) 45

48 16. Porównanie wymiarów zespołu prądotwórczego z silnikiem wysokoprężnym i generatora UTC200KW z ogniwami paliwowymi typu PAFC (wymiary w mm) Głębokość 1035 Morski zespół prądotwórczy Volvo-Penta o mocy 200/247 kva (198 kwe) Masa ok kg Generator UTC200KW z ogniwami typu PAFC 46

49 17. Nowe technologie ogniw paliwowych Ogniwa paliwowe zasilane bezpośrednio węglem Direct Carbon Fuel Cell DCFC Ogniwa zasilane czystym węglem stanowią odkrycie ostatnich lat. Badania nad nimi trwają i nie są jeszcze dostępne na rynku, jednak ich spodziewana sprawność oraz możliwość wykorzystania do produkcji paliwa do nich, także węgla kamiennego, są bardzo obiecujące. Zademonstrowano ogniwo o mocy 3W, ale ta technologia umożliwia uzyskanie 1 kw/m 2 powierzchni czynnej elektrod. Temperatura reakcji wynosi C. Budowa ogniwa (wg John Cooper LLNL ) Budowa ogniwa (wg John Cooper LLNL ) Sprawność: 70-80% Proces przemiany węgla (wg John Cooper Lawrence Livermore National Laboratory) 47

50 Do budowy ogniwa nie są potrzebne kosztowne katalizatory w rodzaju platyny, zastosowano elektrody przepuszczalne wykonane z rodzaju filcu z włókien niklowych oraz separator takiej samej konstrukcji wykonany z cykronu. W ogniwie zjonizowane atomy węgla łączą się z atomami tlenu, a w wyniku reakcji elektrochemicznej powstaje energia elektryczna. Elektrolit stanowi ciekła mieszanina węglanów litu, sodu i potasu. Węgiel dostarczany jest do ogniwa jako cząsteczki o średnicy nanometrów, które mogą być uzyskiwane na drodze pirolizy węglowodorów w temp C (metoda taka służy obecnie do produkcji sadzy przemysłowej). Trwają badania nad uzyskiwaniem mikrocząsteczek węgla z węgla kamiennego przez jego wzbogacanie. Na drodze szeregu procesów fizyko-chemicznych mielenia, flotacji oraz działania kwasów następuje wzbogacenie węgla do postaci umożliwiającej jego użycie do zasilania ogniw. Wykorzystanie nośników energii jest tutaj bardzo wysokie, ponieważ w procesie pirolizy węglowodorów jest uwalniany wodór, który może by zastosowany do zasilania innych ogniw paliwowych. Porównanie sprawności ogniw paliwowych DCFM ze sprawnością ogniw innych typów (wg John Cooper LLNL) Ogniwa paliwowe z ceramicznym elektrolitem przewodzącym protony Protonic Ceramic Fuel Cell PCFC Ogniwa te budową i zasadą działania przypominają inne ogniwa wysokotemperaturowe. Łączą on zalety termiczne i kinetyczne ogniw MCFC i SOFC, jednak elektrolitem o wysokiej przewodności protonów jest tu stały materiał ceramiczny zamiast ciekłego elektrolitu. Temperatura reakcji wynosi ok. 700ºC, a paliwem mogą być węglowodory. Ten typ jest obecnie w stadium badań. 48

51 18. Oddziaływanie ogniw paliwowych na środowisko Emisja gazowa Ogniwa paliwowe obok swojej wysokiej sprawności energetycznej są także czystym źródłem energii, a poziom emisji substancji szkodliwych dla otoczenia, o ile w ogóle występuje, jest niższy niż innych cieplnych źródeł energii. Jednak niska emisyjność ogniw wynika często z faktu stosowania do ich zasilania czystych nośników energii, często wcześniej uzyskanych w procesie, który nie jest już tak czysty i obojętny dla środowiska, tak jest w przypadku wodoru. Wodór, jak już wcześniej wspomniano uzyskiwany jest obecnie głównie w procesie destylacji ropy naftowej i przeróbki gazu naturalnego, a mimo znacznego postępu w dziedzinie ochrony środowiska wydobycie i przerób tych paliw są uciążliwe dla środowiska. Sytuację może znacznie poprawić poprzez większe wykorzystanie wodoru powstałego w wyniku elektrolizy wody przy zastosowaniu energii elektrycznej pochodzącej ze źródeł odnawialnych. Obecnie pracują już pilotowe instalacje, w których elektrolizery zasilane są z baterii słonecznych. Układy takie pozwalają na produkcję energii elektrycznej w sposób nieprzerwany, także w godzinach nocnych i czasami nazywane są ogniwami paliwowymi regeneracyjnymi, chociaż nie zawsze reakcje elektrolizy i utleniania zachodzą przemiennie w tym samym urządzeniu. Eksperymentalny samolot Helios zbudowany przez NASA. Elektryczne silniki napędowe zasilane są przemiennie z baterii słonecznych i ogniw paliwowych (fot. Nick Galante) Układ magazynowania energii Instalacja baterie słoneczne -ogniwa paliwowe Julich Research Center w Phoebus (wg Initiative Bremstoffzelle ) 49

52 Układy wykorzystujące źródła energii odnawialnej do zasilania wodorem ogniw paliwowych nazywane są wirtualnymi elektrowniami (za Initiative Bremstoffzelle). Zintegrowany system wykorzystania energii odnawialnej z zastosowaniem ogniw paliwowych (wg David Hart Poziom emisji jednostki energetycznej PC25C z ogniwami typu PAFC firmy UTC w porównaniu z emisją innych źródeł energii elektrycznej. (źródło 50

53 Emisja zanieczyszczeń przy wykorzystaniu do produkcji wodoru różnych węglowodorów (źródło Porównanie poziomów emisji elektrowni cieplnej na paliwo kopalne z emisją jednostki energetycznej PC25 (wg US DoE) 51

54 Należy zwrócić uwagę, że ogniwa paliwowe praktycznie wykazują zerową emisję tlenków azotu NO x. Poziomy emisji dla różnych typów ogniw podano w poniższej tablicy: Typ ogniwa NO x SO x CO 2 CO Paliwo SOFC 0,5 ppm kg/mwh 0 Gaz naturalny MCFC 0,1 ppm 0,01 ppm ok. 410 kg/mwh 10 ppm Gaz naturalny PAFC <1 ppm pomijalna b.d. <2 ppm Gaz naturalny PEMFC <1 ppm <5 ppm pomijalna <1 ppm b.d. <2 ppm Gaz naturalny Należy jeszcze zauważyć, że ogniwa paliwowe mogą służyć do przechwytywania i utylizacji gazu gnilnego (biogazu) z oczyszczalni ścieków czy składowisk odpadów komunalnych i przemysłowych, a także gazów kopalnianych usuwanych z wyrobisk drogą wentylacji. Gazy te mogą zasilać ogniwa obniżając emisję metanu do atmosfery. Możliwe jest też przechwytywanie części emisji przemysłowej dwutlenku węgla i zasilanie nim ogniw MCFC. Projekt utylizacji przemysłowej emisji CO 2 poprzez wykorzystanie jej części do zasilania ogniw MCFC, co jest niezbędne w przypadku zastosowania do nich paliwa o niskiej zawartości węgla (wg Ansaldo) 52

Laboratorium z Konwersji Energii. Ogniwo Paliwowe PEM

Laboratorium z Konwersji Energii. Ogniwo Paliwowe PEM Laboratorium z Konwersji Energii Ogniwo Paliwowe PEM 1.0 WSTĘP Ogniwo paliwowe typu PEM (ang. PEM FC) Ogniwa paliwowe są urządzeniami elektro chemicznymi, stanowiącymi przełom w dziedzinie źródeł energii,

Bardziej szczegółowo

1. BUDOWA I ZASADA DZIAŁANIA OGNIWA PALIWOWEGO

1. BUDOWA I ZASADA DZIAŁANIA OGNIWA PALIWOWEGO OGNIWA PALIWOWE Ogniwa paliwowe są urządzeniami generującymi prąd elektryczny dzięki odwróceniu zjawiska elektrolizy. Pierwszy raz zademonstrował to w 1839 r William R. Grove w swoim doświadczeniu które

Bardziej szczegółowo

STAN OBECNY I PERSPEKTYWY WYKORZYSTANIA OGNIW PALIWOWYCH

STAN OBECNY I PERSPEKTYWY WYKORZYSTANIA OGNIW PALIWOWYCH XIV Konferencja Naukowo-Techniczna Rynek Energii Elektrycznej: Przesłanki Nowej Polityki Energetycznej - Paliwa, Technologie, Zarządzanie STAN OBECNY I PERSPEKTYWY WYKORZYSTANIA OGNIW PALIWOWYCH Józef

Bardziej szczegółowo

IV. PREFEROWANE TECHNOLOGIE GENERACJI ROZPROSZONEJ

IV. PREFEROWANE TECHNOLOGIE GENERACJI ROZPROSZONEJ IV. PREFEROWANE TECHNOLOGIE GENERACJI ROZPROSZONEJ Dwie grupy technologii: układy kogeneracyjne do jednoczesnego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła wykorzystujące silniki tłokowe, turbiny gazowe,

Bardziej szczegółowo

Bezemisyjna energetyka węglowa

Bezemisyjna energetyka węglowa Bezemisyjna energetyka węglowa Szansa dla Polski? Jan A. Kozubowski Wydział Inżynierii Materiałowej PW Człowiek i energia Jak ludzie zużywali energię w ciągu minionych 150 lat? Energetyczne surowce kopalne:

Bardziej szczegółowo

Ogniwo paliwowe typu PEM (ang. PEM-FC)

Ogniwo paliwowe typu PEM (ang. PEM-FC) OPRACOWALI: MGR INŻ. JAKUB DŁUGOSZ MGR INŻ. MARCIN MICHALSKI OGNIWA PALIWOWE I PRODUKCJA WODORU LABORATORIUM I- ZASADA DZIAŁANIA SYSTEMU OGNIW PALIWOWYCH TYPU PEM NA PRZYKŁADZIE SYSTEMU NEXA 1,2 kw II-

Bardziej szczegółowo

JEDNOKOMOROWE OGNIWA PALIWOWE

JEDNOKOMOROWE OGNIWA PALIWOWE JEDNOKOMOROWE OGNIWA PALIWOWE Jan Wyrwa Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, AGH Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków Światowe zapotrzebowanie na energię-przewidywania

Bardziej szczegółowo

CHP z ogniwem paliwowym Przegląd rynku

CHP z ogniwem paliwowym Przegląd rynku Piotr Stawski IASE CHP z ogniwem paliwowym Przegląd rynku ENERGYREGION - Efektywny rozwój rozproszonej energetyki odnawialnej w połączeniu z konwencjonalną w regionach. Zalety gospodarki skojarzonej K.Sroka,

Bardziej szczegółowo

OGNIWA PALIWOWE SPOSOBY NA KRYSYS ENERGETYCZNY

OGNIWA PALIWOWE SPOSOBY NA KRYSYS ENERGETYCZNY Martyna Ćwik Politechnika Częstochowska OGNIWA PALIWOWE SPOSOBY NA KRYSYS ENERGETYCZNY W dobie wyczerpujących się źródeł paliw kopalnych, ogniwa paliwowe zajmują istotną rolę wśród nowatorskich sposobów

Bardziej szczegółowo

Samochody na wodór. Zastosowanie. Wodór w samochodach. Historia. Przechowywanie wodoru

Samochody na wodór. Zastosowanie. Wodór w samochodach. Historia. Przechowywanie wodoru Samochody na wodór Zastosowanie Wodór w samochodach Historia Przechowywanie wodoru Wodór ma szanse stać się najważniejszym nośnikiem energii w najbliższej przyszłości. Ogniwa paliwowe produkują zeń energię

Bardziej szczegółowo

INSTRUKCJA LABORATORYJNA NR 2-OP BADANIE OGNIW PALIWOWYCH

INSTRUKCJA LABORATORYJNA NR 2-OP BADANIE OGNIW PALIWOWYCH LABORATORIUM ODNAWIALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII Katedra Aparatury i Maszynoznawstwa Chemicznego Wydział Chemiczny Politechniki Gdańskiej INSTRUKCJA LABORATORYJNA NR -OP BADANIE OGNIW PALIWOWYCH Cel i zakres ćwiczenia

Bardziej szczegółowo

OGNIWA PALIWOWE. Zapewniają ekologiczne sposoby wytwarzania energii w dobie szybko wyczerpujących sięźródeł paliw kopalnych.

OGNIWA PALIWOWE. Zapewniają ekologiczne sposoby wytwarzania energii w dobie szybko wyczerpujących sięźródeł paliw kopalnych. Ogniwa paliwowe 1 OGNIWA PALIWOWE Ogniwa te wytwarzają energię elektryczną w reakcji chemicznej w wyniku utleniania stale dostarczanego do niego z zewnątrz paliwa. Charakteryzują się jednym z najwyższych

Bardziej szczegółowo

SOFC. Historia. Elektrochemia. Elektroceramika. Elektroceramika WYKONANIE. Christian Friedrich Schönbein, Philosophical Magazine,1839

SOFC. Historia. Elektrochemia. Elektroceramika. Elektroceramika WYKONANIE. Christian Friedrich Schönbein, Philosophical Magazine,1839 Historia IDEA WYKONANIE Jeżeli przepływ prądu powoduje rozkład wody na tlen i wodór to synteza wody, w odpowiednich warunkach musi prowadzić do powstania różnicy potencjałów. Christian Friedrich Schönbein,

Bardziej szczegółowo

MATERIAŁY W BUDOWIE OGNIW PALIWOWYCH

MATERIAŁY W BUDOWIE OGNIW PALIWOWYCH MATERIAŁY W BUDOWIE OGNIW PALIWOWYCH OGNIWO PALIWOWE Ogniwo paliwowe jest urządzeniem służącym do bezpośredniej konwersji energii chemicznej zawartej w paliwie w energię elektryczną za pośrednictwem procesu

Bardziej szczegółowo

Otrzymywanie wodoru M

Otrzymywanie wodoru M Otrzymywanie wodoru M Własności wodoru Wodór to najlżejszy pierwiastek świata, składa się on tylko z 1 protonu i krążącego wokół niego elektronu. W stanie wolnym występuje jako cząsteczka dwuatomowa H2.

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM PRZEMIAN ENERGII

LABORATORIUM PRZEMIAN ENERGII LABORATORIUM PRZEMIAN ENERGII BADANIE OGNIWA PALIWOWEGO TYPU PEM I. Wstęp Ćwiczenie polega na badaniu ogniwa paliwowego typu PEM. Urządzenia tego typy są obecnie rozwijane i przystosowywane do takich aplikacji

Bardziej szczegółowo

Odnawialne źródła energii

Odnawialne źródła energii Odnawialne źródła energii Energia z odnawialnych źródeł energii Energia odnawialna pochodzi z naturalnych, niewyczerpywanych źródeł wykorzystujących w procesie przetwarzania energię wiatru, promieniowania

Bardziej szczegółowo

Laboratorium ogniw paliwowych i produkcji wodoru

Laboratorium ogniw paliwowych i produkcji wodoru Instrukcja System ogniw paliwowych typu PEM, opr. M. Michalski, J. Długosz; Wrocław 2014-12-03, str. 1 Laboratorium ogniw paliwowych i produkcji wodoru System ogniw paliwowych typu PEM Instrukcja System

Bardziej szczegółowo

Wykorzystanie biogazu w systemach kogeneracyjnych

Wykorzystanie biogazu w systemach kogeneracyjnych Wykorzystanie biogazu w systemach kogeneracyjnych Idea kogeneracji Wytwarzanie podstawowych nośników energetycznych przez energetykę przemysłową i zawodową (energia elektryczna i cieplna), realizowane

Bardziej szczegółowo

Ogniwa paliwowe - zasada działania

Ogniwa paliwowe - zasada działania Artykuł pobrano ze strony eioba.pl Ogniwa paliwowe - zasada działania OGNIWA PALIWOWE W roku 1839 fizyk brytyjski William R. Grove zademonstrował, że podczas elektrochemicznej reakcji łączenia wodoru z

Bardziej szczegółowo

AUTOBUSY ELEKTRYCZNO-WODOROWE URSUS BUS S.A.

AUTOBUSY ELEKTRYCZNO-WODOROWE URSUS BUS S.A. AUTOBUSY ELEKTRYCZNO-WODOROWE URSUS BUS S.A. 1 Autobus jest środkiem komunikacji stanowiącym centralny element systemów transportu publicznego i będący skutecznym środkiem transportu ludzi. Podczas, gdy

Bardziej szczegółowo

Wykaz ważniejszych oznaczeń i jednostek Przedmowa Wstęp 1. Charakterystyka obecnego stanu środowiska1.1. Wprowadzenie 1.2. Energetyka konwencjonalna

Wykaz ważniejszych oznaczeń i jednostek Przedmowa Wstęp 1. Charakterystyka obecnego stanu środowiska1.1. Wprowadzenie 1.2. Energetyka konwencjonalna Wykaz ważniejszych oznaczeń i jednostek Przedmowa Wstęp 1. Charakterystyka obecnego stanu środowiska1.1. Wprowadzenie 1.2. Energetyka konwencjonalna 1.2. l. Paliwa naturalne, zasoby i prognozy zużycia

Bardziej szczegółowo

Możliwości magazynowania energii elektrycznej z OZE

Możliwości magazynowania energii elektrycznej z OZE Możliwości magazynowania energii elektrycznej z OZE Grzegorz Lota Politechnika Poznańska, Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej Instytut Metali Nieżelaznych Oddział w Poznaniu Centralne Laboratorium

Bardziej szczegółowo

PIROLIZA BEZEMISYJNA UTYLIZACJA ODPADÓW

PIROLIZA BEZEMISYJNA UTYLIZACJA ODPADÓW PIROLIZA BEZEMISYJNA UTYLIZACJA ODPADÓW Utylizacja odpadów komunalnych, gumowych oraz przerób biomasy w procesie pirolizy nisko i wysokotemperaturowej. Przygotował: Leszek Borkowski Marzec 2012 Piroliza

Bardziej szczegółowo

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyki prądowo- napięciowej elektrolizera typu PEM,

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyki prądowo- napięciowej elektrolizera typu PEM, Ćw.2 Elektroliza wody za pomocą ogniwa paliwowego typu PEM Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyki prądowo- napięciowej elektrolizera typu PEM, A także określenie wydajności tego urządzenia, jeśli

Bardziej szczegółowo

Ogniwa paliwowe (fuel cells)

Ogniwa paliwowe (fuel cells) 18/04/2008 Spis tresci Ogniwa paliwowe są urządzeniami elektro - chemicznymi, stanowiącymi przełom w dziedzinie źródeł energii, pozwalają na uzyskanie energii elektrycznej i ciepła bezpośrednio z zachodzącej

Bardziej szczegółowo

Stanowisko do badania ogniwa paliwowego Nexa 1,2 kw

Stanowisko do badania ogniwa paliwowego Nexa 1,2 kw BIULETYN WAT VOL. LV, NR 3, 2006 Stanowisko do badania ogniwa paliwowego Nexa 1,2 kw LESZEK SZCZĘCH Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Mechaniczny, Instytut Pojazdów Mechanicznych i Transportu, 00-908

Bardziej szczegółowo

Sprawozdanie z laboratorium proekologicznych źródeł energii

Sprawozdanie z laboratorium proekologicznych źródeł energii P O L I T E C H N I K A G D A Ń S K A Sprawozdanie z laboratorium proekologicznych źródeł energii Temat: Badanie ogniw paliwowych. Michał Stobiecki, Michał Ryms Grupa 5; sem. VI Wydz. Fizyki Technicznej

Bardziej szczegółowo

Laboratorium odnawialnych źródeł energii. Ćwiczenie nr 5

Laboratorium odnawialnych źródeł energii. Ćwiczenie nr 5 Laboratorium odnawialnych źródeł energii Ćwiczenie nr 5 Temat: Badanie ogniw paliwowych. Politechnika Gdańska Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej Fizyka i technika konwersji energii VI semestr

Bardziej szczegółowo

NOWOCZESNE ŹRÓDŁA ENERGII

NOWOCZESNE ŹRÓDŁA ENERGII NOWOCZESNE ŹRÓDŁA ENERGII Kierunki zmian układów napędowych (3 litry na 100 km było by ideałem) - Bardziej efektywne przetwarzanie energii (zwiększenie sprawności cieplnej silnika z samozapłonem do 44%)

Bardziej szczegółowo

Akademickie Centrum Czystej Energii. Ogniwo paliwowe

Akademickie Centrum Czystej Energii. Ogniwo paliwowe Ogniwo paliwowe 1. Zagadnienia elektroliza, prawo Faraday a, pierwiastki galwaniczne, ogniwo paliwowe 2. Opis Główną częścią ogniwa paliwowego PEM (Proton Exchange Membrane) jest membrana złożona z katody

Bardziej szczegółowo

KLASTER CZYSTEJ ENERGII

KLASTER CZYSTEJ ENERGII AGH MAŁOPOLSKO-PODKARPACKI KLASTER CZYSTEJ ENERGII Sektor energetyki węglowo-jądrowej dr inż. Jerzy Cetnar Akademii Górniczo Hutniczej im. St. Staszica AGH MAŁOPOLSKO-PODKARPACKI KLASTER CZYSTEJ ENERGII

Bardziej szczegółowo

Spis treści. Wykaz ważniejszych oznaczeń i jednostek 13 Przedmowa 17 Wstęp Odnawialne źródła energii 72

Spis treści. Wykaz ważniejszych oznaczeń i jednostek 13 Przedmowa 17 Wstęp Odnawialne źródła energii 72 Spis treści Wykaz ważniejszych oznaczeń i jednostek 13 Przedmowa 17 Wstęp 19 1_ Charakterystyka obecnego stanu środowiska 21.1. Wprowadzenie 21.2. Energetyka konwencjonalna 23.2.1. Paliwa naturalne, zasoby

Bardziej szczegółowo

Piotr MAŁECKI. Zakład Ekonomiki Ochrony Środowiska. Katedra Polityki Przemysłowej i Ekologicznej Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie

Piotr MAŁECKI. Zakład Ekonomiki Ochrony Środowiska. Katedra Polityki Przemysłowej i Ekologicznej Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie Piotr MAŁECKI Zakład Ekonomiki Ochrony Środowiska Katedra Polityki Przemysłowej i Ekologicznej Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie 1 PODATKI EKOLOGICZNE W POLSCE NA TLE INNYCH KRAJÓW UNII EUROPEJSKIEJ 2

Bardziej szczegółowo

Metan z procesów Power to Gas - ekologiczne paliwo do zasilania silników spalinowych.

Metan z procesów Power to Gas - ekologiczne paliwo do zasilania silników spalinowych. XXXII Konferencja - Zagadnienia surowców energetycznych i energii w energetyce krajowej Sektor paliw i energii wobec nowych wyzwań Metan z procesów Power to Gas - ekologiczne paliwo do zasilania silników

Bardziej szczegółowo

Proekologiczne odnawialne źródła energii / Witold M. Lewandowski. - Wyd. 4, dodr. Warszawa, Spis treści

Proekologiczne odnawialne źródła energii / Witold M. Lewandowski. - Wyd. 4, dodr. Warszawa, Spis treści Proekologiczne odnawialne źródła energii / Witold M. Lewandowski. - Wyd. 4, dodr. Warszawa, 2010 Spis treści Wykaz ważniejszych oznaczeń i jednostek 13 Przedmowa 17 Wstęp 19 1. Charakterystyka obecnego

Bardziej szczegółowo

Przetwarzanie energii: kondensatory

Przetwarzanie energii: kondensatory Przetwarzanie energii: kondensatory Ładując kondensator wykonujemy pracę nad ładunkiem. Przetwarzanie energii: ogniwa paliwowe W ogniwach paliwowych następuje elektrochemiczne spalanie paliwa. Energia

Bardziej szczegółowo

KONWERGENCJA ELEKTROENERGETYKI I GAZOWNICTWA vs INTELIGENTNE SIECI ENERGETYCZNE WALDEMAR KAMRAT POLITECHNIKA GDAŃSKA

KONWERGENCJA ELEKTROENERGETYKI I GAZOWNICTWA vs INTELIGENTNE SIECI ENERGETYCZNE WALDEMAR KAMRAT POLITECHNIKA GDAŃSKA KONWERGENCJA ELEKTROENERGETYKI I GAZOWNICTWA vs INTELIGENTNE SIECI ENERGETYCZNE WALDEMAR KAMRAT POLITECHNIKA GDAŃSKA SYMPOZJUM NAUKOWO-TECHNICZNE Sulechów 2012 Kluczowe wyzwania rozwoju elektroenergetyki

Bardziej szczegółowo

Energia słoneczna i cieplna biosfery Pojęcia podstawowe

Energia słoneczna i cieplna biosfery Pojęcia podstawowe Dr inż. Mariusz Szewczyk Politechnika Rzeszowska im. I. Łukasiewicza Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa Katedra Termodynamiki 35-959 Rzeszów, ul. W. Pola 2 Energia słoneczna i cieplna biosfery Pojęcia podstawowe

Bardziej szczegółowo

Urządzenie do rozkładu termicznego odpadów organicznych WGW-8 EU

Urządzenie do rozkładu termicznego odpadów organicznych WGW-8 EU GREEN ENERGY POLAND Sp. z o.o. Urządzenie do rozkładu termicznego odpadów organicznych WGW-8 EU dr hab. inż. Andrzej Wojciechowski e-mail: andrzej.wojciechowski@imp.edu.pl www.imp.edu.pl Ochrony Środowiska

Bardziej szczegółowo

Przetwarzanie energii: kondensatory

Przetwarzanie energii: kondensatory Przetwarzanie energii: kondensatory Ładując kondensator wykonujemy pracę nad ładunkiem. Przetwarzanie energii: ogniwa paliwowe W ogniwach paliwowych następuje elektrochemiczne spalanie paliwa. Energia

Bardziej szczegółowo

Bezpieczeństwo użytkowania samochodów zasilanych wodorem

Bezpieczeństwo użytkowania samochodów zasilanych wodorem Politechnika Śląska w Gliwicach Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych Bezpieczeństwo użytkowania samochodów zasilanych wodorem prof. dr hab. inż. Andrzej Rusin dr inż. Katarzyna Stolecka bezbarwny,

Bardziej szczegółowo

Kierunki i dobre praktyki wykorzystania biogazu

Kierunki i dobre praktyki wykorzystania biogazu Kierunki i dobre praktyki wykorzystania biogazu Paulina Łyko Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisław Staszica w Krakowie Wydział Górnictwa i Geoinżynierii Katedra Inżynierii Środowiska i Przeróbki Surowców

Bardziej szczegółowo

TECHNOLOGIA PLAZMOWA W ENERGETYCZNYM ZAGOSPODAROWANIU ODPADÓW

TECHNOLOGIA PLAZMOWA W ENERGETYCZNYM ZAGOSPODAROWANIU ODPADÓW Jerzy Wójcicki Andrzej Zajdel TECHNOLOGIA PLAZMOWA W ENERGETYCZNYM ZAGOSPODAROWANIU ODPADÓW 1. OPIS PRZEDSIĘWZIĘCIA 1.1 Opis instalacji Przedsięwzięcie obejmuje budowę Ekologicznego Zakładu Energetycznego

Bardziej szczegółowo

Ogniwa paliwowe FIZYKA 3 MICHAŁ MARZANTOWICZ. Wykorzystanie wodoru jako nośnika energii

Ogniwa paliwowe FIZYKA 3 MICHAŁ MARZANTOWICZ. Wykorzystanie wodoru jako nośnika energii Ogniwa paliwowe Wykorzystanie wodoru jako nośnika energii Ogniwa paliwowe Zasada działania ogniwa zasilanego wodorem Rodzaje ogniw ogniwo z membraną przewodzącą protonowo (ang. Proton-exchange membrane

Bardziej szczegółowo

WYSOKOTEMPERATUROWE ZGAZOWANIE BIOMASY. INSTYTUT BADAWCZO-WDROŻENIOWY MASZYN Sp. z o.o.

WYSOKOTEMPERATUROWE ZGAZOWANIE BIOMASY. INSTYTUT BADAWCZO-WDROŻENIOWY MASZYN Sp. z o.o. WYSOKOTEMPERATUROWE ZGAZOWANIE BIOMASY ZASOBY BIOMASY Rys.2. Zalesienie w państwach Unii Europejskiej Potencjał techniczny biopaliw stałych w Polsce oszacowano na ok. 407,5 PJ w skali roku. Składają się

Bardziej szczegółowo

CIEPŁO (Q) jedna z form przekazu energii między układami termodynamicznymi. Proces przekazu energii za pośrednictwem oddziaływania termicznego

CIEPŁO (Q) jedna z form przekazu energii między układami termodynamicznymi. Proces przekazu energii za pośrednictwem oddziaływania termicznego CIEPŁO, PALIWA, SPALANIE CIEPŁO (Q) jedna z form przekazu energii między układami termodynamicznymi. Proces przekazu energii za pośrednictwem oddziaływania termicznego WYMIANA CIEPŁA. Zmiana energii wewnętrznej

Bardziej szczegółowo

Niskoemisyjne, alternatywne paliwa w transporcie. Sławomir Nestorowicz Pełnomocnik Dyrektora ds. Paliw Metanowych

Niskoemisyjne, alternatywne paliwa w transporcie. Sławomir Nestorowicz Pełnomocnik Dyrektora ds. Paliw Metanowych Niskoemisyjne, alternatywne paliwa w transporcie Sławomir Nestorowicz Pełnomocnik Dyrektora ds. Paliw Metanowych Ramowe dokumenty dotyczące stosowania niskoemisyjnych, alternatywnych paliw w transporcie

Bardziej szczegółowo

ĆWICZENIE 1. Ogniwa paliwowe

ĆWICZENIE 1. Ogniwa paliwowe ĆWICZENIE 1 Ogniwa paliwowe Instrukcja zawiera: 1. Cel ćwiczenia 2. Wprowadzenie teoretyczne; definicje i wzory 3. Opis wykonania ćwiczenia 4. Sposób przygotowania sprawozdania 5. Lista pytań do kolokwium

Bardziej szczegółowo

H.Cegielski-Poznań S.A. Elektrownia kogeneracyjna na surowy olej palmowy o mocy 4,2 MW e Brake, Niemcy

H.Cegielski-Poznań S.A. Elektrownia kogeneracyjna na surowy olej palmowy o mocy 4,2 MW e Brake, Niemcy H.Cegielski-Poznań S.A. Elektrownia kogeneracyjna na surowy olej palmowy o mocy 4,2 MW e Brake, Niemcy O firmie H.Cegielski-Poznań S.A. Firma powstała 165 lat temu, założona przez Hipolita Cegielskiego

Bardziej szczegółowo

Układ zgazowania RDF

Układ zgazowania RDF Układ zgazowania RDF Referencje Od 2017, wraz z firmą Modern Technologies and Filtration Sp. z o.o, wykonaliśmy 6 instalacji zgazowania, takich jak: System zgazowania odpadów drzewnych dla Klose Czerska

Bardziej szczegółowo

Oferta badawcza. XVI Forum Klastra Bioenergia dla Regionu 20 maja 2015r. dr inż. Anna Zamojska-Jaroszewicz

Oferta badawcza. XVI Forum Klastra Bioenergia dla Regionu 20 maja 2015r. dr inż. Anna Zamojska-Jaroszewicz Oferta badawcza XVI Forum Klastra Bioenergia dla Regionu 20 maja 2015r. dr inż. Anna Zamojska-Jaroszewicz Struktura organizacyjna PIMOT Przemysłowy Instytut Motoryzacji Pion Paliw i Energii Odnawialnej

Bardziej szczegółowo

Paliwo wodorowe Piotr Tomczyk Wydział Energetyki i Paliw

Paliwo wodorowe Piotr Tomczyk Wydział Energetyki i Paliw Paliwo wodorowe Piotr Tomczyk Wydział Energetyki i Paliw Paliwo Gazowe CNG: Ekologia, Ekonomia, Bezpieczeństwo Kraków 2009 Dlaczego wodór? Zalety wodoru jako wtórnego nośnika energii H 2 + 1/2O 2 H 2 O

Bardziej szczegółowo

ODNAWIALNE I NIEODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII. Filip Żwawiak

ODNAWIALNE I NIEODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII. Filip Żwawiak ODNAWIALNE I NIEODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII Filip Żwawiak WARTO WIEDZIEĆ 1. Co to jest energetyka? 2. Jakie są konwencjonalne (nieodnawialne) źródła energii? 3. Jak dzielimy alternatywne (odnawialne ) źródła

Bardziej szczegółowo

Tematy prac dyplomowych na kierunku Energetyka

Tematy prac dyplomowych na kierunku Energetyka Tematy prac dyplomowych na kierunku Energetyka Lp. 1. 2. Temat Wykorzystanie kolejowej sieci energetycznej SN jako źródło zasilania obiektu wielkopowierzchniowego o przeznaczeniu handlowo usługowym Zintegrowany

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 5. Testowanie ogniwa paliwowego wodorowego zasilanego energią pochodzącą z konwersji fotowoltaicznej

Ćwiczenie 5. Testowanie ogniwa paliwowego wodorowego zasilanego energią pochodzącą z konwersji fotowoltaicznej Ćwiczenie 5 Testowanie ogniwa paliwowego wodorowego zasilanego energią pochodzącą z konwersji fotowoltaicznej Wstęp Ogniwo paliwowe jest urządzeniem elektrochemicznym, które wytwarza energię użyteczną

Bardziej szczegółowo

Specjalista w chłodnictwie, wentylacji i trójgeneracji Na rynku od 1989 roku.

Specjalista w chłodnictwie, wentylacji i trójgeneracji Na rynku od 1989 roku. Specjalista w chłodnictwie, wentylacji i trójgeneracji Na rynku od 1989 roku. Mikroturbiny gazowe: urządzenia do skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej oraz ciepła. Czym jest mikroturbina CAPSTONE?

Bardziej szczegółowo

PIROLIZA. GENERALNY DYSTRYBUTOR REDUXCO www.dagas.pl :: email: info@dagas.pl :: www.reduxco.com

PIROLIZA. GENERALNY DYSTRYBUTOR REDUXCO www.dagas.pl :: email: info@dagas.pl :: www.reduxco.com PIROLIZA Instalacja do pirolizy odpadów gumowych przeznaczona do przetwarzania zużytych opon i odpadów tworzyw sztucznych (polietylen, polipropylen, polistyrol), w której produktem końcowym może być energia

Bardziej szczegółowo

Metoda Elementów Skooczonych

Metoda Elementów Skooczonych Metoda Elementów Skooczonych Temat: Technologia wodorowa Prowadzący dr hab. Tomasz Stręk Wykonali Bartosz Wabioski Adam Karolewicz Wodór - wstęp W dzisiejszych czasach Wodór jest powszechnie uważany za

Bardziej szczegółowo

PLAN DZIAŁANIA KT 137. ds. Urządzeń Cieplno-Mechanicznych w Energetyce

PLAN DZIAŁANIA KT 137. ds. Urządzeń Cieplno-Mechanicznych w Energetyce Strona 1 PLAN DZIAŁANIA KT 137 ds. Urządzeń Cieplno-Mechanicznych w Energetyce STRESZCZENIE KT 137 obejmuje swoim zakresem urządzenia cieplno-mechaniczne stosowane w elektrowniach, elektrociepłowniach

Bardziej szczegółowo

Kogeneracja w oparciu o źródła biomasy i biogazu

Kogeneracja w oparciu o źródła biomasy i biogazu Biogazownie dla Pomorza Kogeneracja w oparciu o źródła biomasy i biogazu Piotr Lampart Instytut Maszyn Przepływowych PAN Przemysław Kowalski RenCraft Sp. z o.o. Gdańsk, 10-12 maja 2010 KONSUMPCJA ENERGII

Bardziej szczegółowo

Jacek Nowakowski Gas Business Development Manager

Jacek Nowakowski Gas Business Development Manager Ciężarówki zasilane LNG Jacek Nowakowski Gas Business Development Manager 14.03. 2018 Materiał zawiera informacje poufne będące własnością CNH Industrial. Jakiekolwiek ich użycie bez wyraźnej pisemnej

Bardziej szczegółowo

Energetyka odnawialna w procesie inwestycyjnym budowy zakładu. Znaczenie energii odnawialnej dla bilansu energetycznego

Energetyka odnawialna w procesie inwestycyjnym budowy zakładu. Znaczenie energii odnawialnej dla bilansu energetycznego Energetyka odnawialna w procesie inwestycyjnym budowy zakładu Znaczenie energii odnawialnej dla bilansu energetycznego Znaczenie energii odnawialnej dla bilansu energetycznego Wzrost zapotrzebowania na

Bardziej szczegółowo

LIDER WYKONAWCY. PGE Górnictwo i Energetyka Konwencjonalna S.A. Oddział Elektrownia Turów http://www.elturow.pgegiek.pl/

LIDER WYKONAWCY. PGE Górnictwo i Energetyka Konwencjonalna S.A. Oddział Elektrownia Turów http://www.elturow.pgegiek.pl/ LIDER WYKONAWCY PGE Górnictwo i Energetyka Konwencjonalna S.A. Oddział Elektrownia Turów http://www.elturow.pgegiek.pl/ Foster Wheeler Energia Polska Sp. z o.o. Technologia spalania węgla w tlenie zintegrowana

Bardziej szczegółowo

Biogaz i biomasa -energetyczna przyszłość Mazowsza

Biogaz i biomasa -energetyczna przyszłość Mazowsza Biogaz i biomasa -energetyczna przyszłość Mazowsza Katarzyna Sobótka Specjalista ds. energii odnawialnej Mazowiecka Agencja Energetyczna Sp. z o.o. k.sobotka@mae.mazovia.pl Biomasa Stałe i ciekłe substancje

Bardziej szczegółowo

Instalacje OZE dla klastrów energii.

Instalacje OZE dla klastrów energii. Instalacje OZE dla klastrów energii. Konsorcjum: Instytut Maszyn Przepływowych PAN i Energa SA. Gdańsk, 27.11.2018r. Układy Kogeneracyjne na syngaz 2 Silnikowy Układ Kogeneracyjny na syngaz paliwo - zrębki

Bardziej szczegółowo

Warszawa, dnia 19 maja 2017 r.

Warszawa, dnia 19 maja 2017 r. Warszawa, dnia 19 maja 2017 r. Informacja Prezesa Urzędu Regulacji Energetyki Nr 34 /2017 w sprawie zasad ustalania poziomu emisyjności CO2 na potrzeby aukcyjnego systemu wsparcia, o którym mowa przepisach

Bardziej szczegółowo

Rodzaj nadawanych uprawnień: obsługa, konserwacja, remont, montaż, kontrolnopomiarowe.

Rodzaj nadawanych uprawnień: obsługa, konserwacja, remont, montaż, kontrolnopomiarowe. Kurs energetyczny G2 (6 godzin zajęć) Rodzaj nadawanych uprawnień: obsługa, konserwacja, remont, montaż, kontrolnopomiarowe. Zakres uprawnień: a. piece przemysłowe o mocy powyżej 50 kw; b. przemysłowe

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 5. Testowanie ogniwa paliwowego wodorowego zasilanego energią pochodzącą z konwersji fotowoltaicznej

Ćwiczenie 5. Testowanie ogniwa paliwowego wodorowego zasilanego energią pochodzącą z konwersji fotowoltaicznej Ćwiczenie 5 Testowanie ogniwa paliwowego wodorowego zasilanego energią pochodzącą z konwersji fotowoltaicznej Wstęp Ogniwo paliwowe jest urządzeniem elektrochemicznym, które wytwarza energię użyteczną

Bardziej szczegółowo

Gospodarka energetyczna skojarzona - elektrociepłownie korzystające z energii wiatru i energii wodorowej.

Gospodarka energetyczna skojarzona - elektrociepłownie korzystające z energii wiatru i energii wodorowej. Gospodarka energetyczna skojarzona - elektrociepłownie korzystające z energii wiatru i energii wodorowej. dr inż. Gerhard Buttkewitz Inicjatywa na rzecz technologii wodorowych Meklemburgii-Pomorza Przedniego

Bardziej szczegółowo

ROZWI CHP POLIGENERACJA PALIWA SPECJALNE DIESEL BI-FUEL GAZ ZIEMNY BIOGAZ

ROZWI CHP POLIGENERACJA PALIWA SPECJALNE DIESEL BI-FUEL GAZ ZIEMNY BIOGAZ GAZ ZIEMNY BIOGAZ CHP POLIGENERACJA PALIWA SPECJALNE ROZWI DIESEL BI-FUEL GAZ ZIEMNY BIOGAZ CHP POLIGENERACJA PALIWA SPECJALNE ROZWI DIESEL BI-FUEL Metan kopalniany (CMM i VAM) w Polsce CMM (Coal Mine

Bardziej szczegółowo

Co to są ogniwa paliwowe

Co to są ogniwa paliwowe Ogniwa paliwowe Co to są ogniwa paliwowe Ogniwa paliwowe są urządzeniami elektro - chemicznymi, stanowiącymi przełom w dziedzinie źródeł energii, pozwalają na uzyskanie energii elektrycznej i ciepła bezpośrednio

Bardziej szczegółowo

Wienkra: Hydro Kit - Moduł centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej dla systemów MULTI V

Wienkra: Hydro Kit - Moduł centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej dla systemów MULTI V Wienkra: Hydro Kit - Moduł centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej dla systemów MULTI V Hydro Kit LG jest elementem kompleksowych rozwiązań w zakresie klimatyzacji, wentylacji i ogrzewania, który

Bardziej szczegółowo

Możliwości wykorzystania recyklingu energetycznego odpadowych tworzyw sztucznych do sprężania gazu ziemnego dla potrzeb zasilania

Możliwości wykorzystania recyklingu energetycznego odpadowych tworzyw sztucznych do sprężania gazu ziemnego dla potrzeb zasilania Andrzej Kulczycki, Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych Możliwości wykorzystania recyklingu energetycznego odpadowych tworzyw sztucznych do sprężania gazu ziemnego dla potrzeb zasilania pojazdów w CNG

Bardziej szczegółowo

Wysoka sprawność ogniwa paliwowego zasilanego metanolem

Wysoka sprawność ogniwa paliwowego zasilanego metanolem WOLFGANG FECHNER* ), KLAUS THEWS, WŁODZIMIERZ KOTOWSKI** ) i ZBIGNIEW BUDNER Wyższa Szkoła Techniczna w Wurzburgu i Instytut Ciężkiej Syntezy Organicznej w Kędzierzynie-Koźlu Wysoka sprawność ogniwa paliwowego

Bardziej szczegółowo

Krzysztof Stańczyk. CZYSTE TECHNOLOGIE UśYTKOWANIA WĘGLA

Krzysztof Stańczyk. CZYSTE TECHNOLOGIE UśYTKOWANIA WĘGLA Krzysztof Stańczyk CZYSTE TECHNOLOGIE UśYTKOWANIA WĘGLA GŁÓWNY INSTYTUT GÓRNICTWA Katowice 2008 Spis treści Wykaz skrótów...7 1. Wprowadzenie...11 1.1. Wytwarzanie i uŝytkowanie energii na świecie...11

Bardziej szczegółowo

wodór, magneto hydro dynamikę i ogniowo paliwowe.

wodór, magneto hydro dynamikę i ogniowo paliwowe. Obecnieprodukcjaenergiielektrycznejodbywasię główniewoparciuosurowcekonwencjonalne : węgiel, ropę naftową i gaz ziemny. Energianiekonwencjonalnaniezawszejest energią odnawialną.doniekonwencjonalnychźródełenergii,

Bardziej szczegółowo

Wybrane Działy Fizyki

Wybrane Działy Fizyki Wybrane Działy Fizyki energia elektryczna i jadrowa W. D ebski 25.11.2009 Rodzaje energii energia mechaniczna energia cieplna (chemiczna) energia elektryczna energia jadrowa debski@igf.edu.pl: W5-1 WNZ

Bardziej szczegółowo

Obwody prądu stałego. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12)Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.

Obwody prądu stałego. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12)Kwalifikacyjnego kursu zawodowego. Obwody prądu stałego Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12)Kwalifikacyjnego kursu zawodowego. Podstawowe prawa elektrotechniki w zastosowaniu do obwodów elektrycznych: Obwód elektryczny

Bardziej szczegółowo

Hist s o t ri r a, a, z a z s a a s d a a a d zi z ał a a ł n a i n a, a

Hist s o t ri r a, a, z a z s a a s d a a a d zi z ał a a ł n a i n a, a Silnik Stirlinga Historia, zasada działania, rodzaje, cechy użytkowe i zastosowanie Historia silnika Stirlinga Robert Stirling (ur. 25 października 1790 - zm. 6 czerwca 1878) Silnik wynalazł szkocki duchowny

Bardziej szczegółowo

Ekonomiczno-techniczne aspekty wykorzystania gazu w energetyce

Ekonomiczno-techniczne aspekty wykorzystania gazu w energetyce Ekonomiczno-techniczne aspekty wykorzystania gazu w energetyce Janusz Kotowicz W1 Wydział Inżynierii i Ochrony Środowiska Politechnika Częstochowska Układ prezentacji wykładów W1,W2,W3 1. Wprowadzenie

Bardziej szczegółowo

CIEPŁO (Q) jedna z form przekazu energii między układami termodynamicznymi. Proces przekazu energii za pośrednictwem oddziaływania termicznego

CIEPŁO (Q) jedna z form przekazu energii między układami termodynamicznymi. Proces przekazu energii za pośrednictwem oddziaływania termicznego CIEPŁO, PALIWA, SPALANIE CIEPŁO (Q) jedna z form przekazu energii między układami termodynamicznymi. Proces przekazu energii za pośrednictwem oddziaływania termicznego WYMIANA CIEPŁA. Zmiana energii wewnętrznej

Bardziej szczegółowo

ROZPROSZONE SYSTEMY KOGENERACJI

ROZPROSZONE SYSTEMY KOGENERACJI ROZPROSZONE SYSTEMY KOGENERACJI Waldemar Kamrat Politechnika Gdańska XI Konferencja Energetyka przygraniczna Polski i Niemiec Sulechów, 1o października 2014 r. Wprowadzenie Konieczność modernizacji Kotły

Bardziej szczegółowo

ARKUSZ 1 POWTÓRZENIE DO EGZAMINU Z CHEMII

ARKUSZ 1 POWTÓRZENIE DO EGZAMINU Z CHEMII ARKUSZ 1 POWTÓRZENIE DO EGZAMINU Z CHEMII Zadanie 1. Na rysunku przedstawiono fragment układu okresowego pierwiastków. Dokoocz zdania tak aby były prawdziwe. Wiązanie jonowe występuje w związku chemicznym

Bardziej szczegółowo

Czy ogniwa paliwowe staną się przyszłością elektroenergetyki?

Czy ogniwa paliwowe staną się przyszłością elektroenergetyki? Czy ogniwa paliwowe staną się przyszłością elektroenergetyki? Prof. dr hab. inż. Antoni Dmowski mgr inż. Piotr Biczel mgr inż. Bartłomiej Kras Instytut Elektroenergetyki Politechnika Warszawska 1. Wstęp

Bardziej szczegółowo

PROGRAM WDROŻENIA PALIW ALETERNATYWNYCH w MZK SŁUPSKS

PROGRAM WDROŻENIA PALIW ALETERNATYWNYCH w MZK SŁUPSKS PROGRAM WDROŻENIA PALIW ALETERNATYWNYCH w MZK SŁUPSKS WYKORZYSTYWANE PALIWA Olej Napędowy 39 pojazdów CNG 10 pojazdów ETANOL ED-95 7 pojazdów Motoryzacja a środowisko naturalne Negatywny wpływ na środowisko

Bardziej szczegółowo

Skojarzone wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła w źródłach rozproszonych (J. Paska)

Skojarzone wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła w źródłach rozproszonych (J. Paska) 1. Idea wytwarzania skojarzonego w źródłach rozproszonych Rys. 1. Wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła: rozdzielone (a) w elektrowni kondensacyjnej i ciepłowni oraz skojarzone (b) w elektrociepłowni

Bardziej szczegółowo

Kongres Innowacji Polskich KRAKÓW 10.03.2015

Kongres Innowacji Polskich KRAKÓW 10.03.2015 KRAKÓW 10.03.2015 Zrównoważona energetyka i gospodarka odpadami ZAGOSPODAROWANIE ODPADOWYCH GAZÓW POSTPROCESOWYCH Z PRZEMYSŁU CHEMICZNEGO DO CELÓW PRODUKCJI ENERGII ELEKTRYCZNEJ I CIEPŁA Marek Brzeżański

Bardziej szczegółowo

LNG. Nowoczesne źródło energii. Liquid Natural Gas - Ekologiczne paliwo na dziś i jutro. Systemy. grzewcze

LNG. Nowoczesne źródło energii. Liquid Natural Gas - Ekologiczne paliwo na dziś i jutro. Systemy. grzewcze LG owoczesne źródło energii Liquid atural - Ekologiczne paliwo na dziś i jutro Systemy B Szanowni Państwo, W obecnych czasach obserwujemy stały wzrost zapotrzebowania na paliwa płynne oraz wzrost ich cen

Bardziej szczegółowo

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP 2047071 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: 21.07.2007 07786251.4

Bardziej szczegółowo

WNIOSEK O WYDANIE POZWOLENIA NA WPROWADZANIE GAZÓW LUB PYŁÓW DO POWIETRZA

WNIOSEK O WYDANIE POZWOLENIA NA WPROWADZANIE GAZÓW LUB PYŁÓW DO POWIETRZA WNIOSEK O WYDANIE POZWOLENIA NA WPROWADZANIE GAZÓW LUB PYŁÓW DO POWIETRZA Podstawę prawną regulującą wydawanie pozwoleń w zakresie wprowadzania gazów lub pyłów do powietrza stanowi ustawa z dnia 27 kwietnia

Bardziej szczegółowo

Proekologiczne odnawialne źródła energii : kompendium / Witold M. Lewandowski, Ewa Klugmann-Radziemska. Wyd. 1 (WN PWN). Warszawa, cop.

Proekologiczne odnawialne źródła energii : kompendium / Witold M. Lewandowski, Ewa Klugmann-Radziemska. Wyd. 1 (WN PWN). Warszawa, cop. Proekologiczne odnawialne źródła energii : kompendium / Witold M. Lewandowski, Ewa Klugmann-Radziemska. Wyd. 1 (WN PWN). Warszawa, cop. 2017 Spis treści Wykaz ważniejszych oznaczeń i jednostek 13 Przedmowa

Bardziej szczegółowo

SPECYFIKACJA ISTOTNYCH WARUNKÓW ZAMÓWIENIA

SPECYFIKACJA ISTOTNYCH WARUNKÓW ZAMÓWIENIA Katowice, 11 grudnia 2012 r. SPECYFIKACJA ISTOTNYCH WARUNKÓW ZAMÓWIENIA realizowanego w ramach Umowy o dofinansowanie nr UDA-POIG.01.04.00-02-105/10-00 Działanie 1.4 Wsparcie projektów celowych osi priorytetowej

Bardziej szczegółowo

PERSPEKTYWY ROZWOJU ELEKTRYCZNYCH AUTOBUSÓW MIEJSKICH MARKI URSUS. URSUS BUS S.A. Dariusz Kasperek

PERSPEKTYWY ROZWOJU ELEKTRYCZNYCH AUTOBUSÓW MIEJSKICH MARKI URSUS. URSUS BUS S.A. Dariusz Kasperek PERSPEKTYWY ROZWOJU ELEKTRYCZNYCH AUTOBUSÓW MIEJSKICH MARKI URSUS URSUS BUS S.A. Dariusz Kasperek dariusz.kasperek@ursus.com 1 EKOVOLT Powstanie Spółki URSUS BUS S.A. - 2015 r. 2 URSUS S.A. EKOVOLT TROLEJBUS

Bardziej szczegółowo

PROJEKT MALY WIELKI ATOM

PROJEKT MALY WIELKI ATOM PROJEKT MALY WIELKI ATOM MISZKIEL PRZEMYSŁAW SEMESTR 1LO2B ELEKTROWNIA W CZARNOBYLU Katastrofa w Czarnobylu - jedna z największych katastrof przemysłowych XX wieku, oceniana jako największa katastrofa

Bardziej szczegółowo

Koszt produkcji energii napędowej dla różnych sposobów jej wytwarzania. autor: Jacek Skalmierski

Koszt produkcji energii napędowej dla różnych sposobów jej wytwarzania. autor: Jacek Skalmierski Koszt produkcji energii napędowej dla różnych sposobów jej wytwarzania autor: Jacek Skalmierski Plan referatu Prognozowane koszty produkcji energii elektrycznej, Koszt produkcji energii napędowej opartej

Bardziej szczegółowo

Magdalena Borzęcka-Walker. Wykorzystanie produktów opartych na biomasie do rozwoju produkcji biopaliw

Magdalena Borzęcka-Walker. Wykorzystanie produktów opartych na biomasie do rozwoju produkcji biopaliw Magdalena Borzęcka-Walker Wykorzystanie produktów opartych na biomasie do rozwoju produkcji biopaliw Cele Ocena szybkiej pirolizy (FP), pirolizy katalitycznej (CP) oraz hydrotermalnej karbonizacji (HTC),

Bardziej szczegółowo

Zał.3B. Wytyczne w zakresie określenia ilości ograniczenia lub uniknięcia emisji zanieczyszczeń do powietrza

Zał.3B. Wytyczne w zakresie określenia ilości ograniczenia lub uniknięcia emisji zanieczyszczeń do powietrza Zał.3B Wytyczne w zakresie określenia ilości ograniczenia lub uniknięcia emisji zanieczyszczeń do powietrza Wrocław, styczeń 2014 SPIS TREŚCI 1. Wytyczne w zakresie określenia ilości ograniczenia lub uniknięcia

Bardziej szczegółowo

Człowiek a środowisko

Człowiek a środowisko 90-242 ŁÓDŹ ul. Kopcińskiego 5/11 tel: 0-42 678-19-20; 0-42 678-57-22 http://zsp15.ldi.pl ZESPÓŁ SZKÓŁ PONADGIMNAZJALNYCH NR 15 Człowiek a środowisko 90-242 ŁÓDŹ ul. Kopcińskiego 5/11 tel: 0-42 678-19-20;

Bardziej szczegółowo

PL B1. Układ do zasilania silnika elektrycznego w pojazdach i urządzeniach z napędem hybrydowym spalinowo-elektrycznym

PL B1. Układ do zasilania silnika elektrycznego w pojazdach i urządzeniach z napędem hybrydowym spalinowo-elektrycznym RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 211702 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 382097 (51) Int.Cl. B60K 6/00 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 30.03.2007

Bardziej szczegółowo