النموذج الأولي للآلات CNC لإسكان خلايا وقود السيارات

خلية الوقود هي نوع من جهاز توليد الطاقة الذي يحول الطاقة الكيميائية للوقود والمؤكسد مباشرة إلى الطاقة الكهربائية من خلال التفاعل الكهروكيميائي. يمكن تصنيع مساكن خلايا الوقود عن طريق نقش CNC ، والصب الرملي ، والطباعة أكريليك شفافة (PMMA/PC) ثلاثية الأبعاد.

2 ، التكوين الأساسي ومبدأ التفاعل لخلايا وقود حمض الفوسفوريك هو: يتم إرسال غاز الوقود أو غاز المدينة المضافة بخار المياه إلى المعدل ، ويتم تحويل الوقود إلى مزيج من H2 ، وبخار الماء والمياه ، وماء وماء مزيد من التحويل في H2 و CO2 بواسطة المحفز في مفاعل التحول. بعد هذه المعالجة ، يدخل غاز الوقود القطب السلبي لمفاعل الوقود (قطب الوقود) ، وفي الوقت نفسه ، يتم نقل الأكسجين إلى القطب الإيجابي لمفاعل الوقود (قطب الهواء) للتفاعل الكيميائي ، وعامل الحفاز يستخدم لتوليد الكهرباء والطاقة الحرارية بسرعة.
3 ، بالمقارنة مع PAFC و PEMFC ، لا يمكن استخدام خلية الوقود عالية درجة الحرارة MCFC و SOFC ، حيث يمكن استخدام CO كمكون رئيسي في غازات الفحم مباشرة كتطبيق للوقود ، ولكن لديه أيضًا خصائصها السهلة في استخدامها عادم عالي الجودة لتشكيل توليد طاقة دورة مجتمعة.
(1) المكونات الرئيسية لـ MCFC: تحتوي على شوارد مرتبطة بتفاعلات الإلكترود (عادة ما تكون كربونات مختلطة مع Li و K) و 2 من ألواح القطب المتصل بها (الوقود والهواء) ، وكذلك غرف الغاز ومقاطع القطب الكهربائي التي تدور غاز الوقود وغاز مؤكسد خارج كل من القطبين ، يقدم المنحل بالكهرباء سائلًا منصيرًا عند درجة حرارة تشغيل تبلغ حوالي 600 ~ 700 ℃ تحت MCFC. تشكيل موصل أيوني. الكهربية الكهربائية عبارة عن جسم مسامي من نوع النيكل ، ويتم تشكيل غرفة الغاز بواسطة معدن مقاوم للتآكل. يجمع مبدأ عمل MCFC: O2 (AIR) و CO2 في قطب الهواء مع الكهرباء لتشكيل CO32- (أيون الكربونات) ، يتحرك الكهربائي CO32- إلى جانب عمود الوقود ، ويجمع مع H+ كإمداد بالوقود ، ويصدر e- ، ويولد H2O و CO2 في نفس الوقت. التفاعل الكيميائي كما يلي:
الوقود: H2+CO32- == H2O+CO2+2E- (4)
قطب الهواء: CO2+1/2O2+2E- == CO32- (5)
الكل: H2+1/2O2 == H2O (6)
في هذا التفاعل ، كما في حالة PAFC ، يتم إطلاق E- من عمود الوقود وإعادته إلى عمود الهواء من خلال حلقة خارجية ، حيث يدرك التدفق غير المنقطعة في الحلقة الخارجية توليد طاقة خلايا الوقود. بالإضافة إلى ذلك ، فإن أكبر ميزة في MCFC هي أنه يجب أن تكون هناك أيونات CO32 التي تساعد في التفاعل ، لذلك يجب أن يحتوي الغاز المؤكسد الموردين على غاز حمض الكربونيك. بالإضافة إلى ذلك ، يتم ملء المحفز داخل البطارية ، بحيث يتم تعديل CH4 ، وهو المكون الرئيسي للغاز الطبيعي ، داخل البطارية ، وتم تطوير طريقة لتوليد H2 مباشرة داخل البطارية. في حالة الغاز ، يتفاعل CO و H2O الرئيسي للمكون مع النموذج H2 ، بحيث يمكن استخدام CO كمكافئ للوقود. من أجل الحصول على مزيد من الإنتاج ، عادة ما تكون الأقسام مصنوعة من NI والفولاذ المقاوم للصدأ.