Erregai-pila: berrikuspenen arteko aldeak
Ezabatutako edukia Gehitutako edukia
No edit summary Etiketa: 2017 wikitestu editorearekin |
No edit summary |
||
80. lerroa:
=== Truke protonikorako mintza duen erregai-pila (PEM) ===
* '''Elektrolitoa:''' polimero solidoko mintza[[Fitxategi:PEM fuel cell diagram.jpg|thumb|218x218px|PEM motako erregai-pila baten diagrama.]]
* '''Katalizatzailea:''' platinoa
* '''Operazio tenperatura:''' 80-95ºC inguru
* '''Efizientzia elektrikoa:''' %40-60
PEM pilek tenperatura baxuetan operatzen dute eta potentzia-dentsitate oso altua dute. Gainera, oso azkar alda dezakete beraien irteerako potentzia eskari energetikora egokitzeko. Izan ere, beraien potentzia watt gutxi batzuetatik kilowattetara aldatzen dituzten PEM pilak garatu dira, sistema ezberdin anitzetan erabil daitezkeenak.
112 ⟶ 111 lerroa:
Pila mota honen errendimendua besteena baino altuagoa da. Hori dela eta, esplorazio espazialetan erabili ohi dira; izan ere, NASAk 1960. urtetik aurrera hidrogenoz elikaturiko AFC pilak erabili ditu bere misioetan, ura eta elektrizitatea lortzeko baliabide bikaina baitira.<ref>Pilas de combustible: una alternativa limpia de producción de energía Ricardo Escudero-Cid, Enrique Fatás, Juan Carlos Pérez-Flores y Pilar Ocón,2013.</ref>
=== Azido fosforikozko erregai-pilak(PAFC) ===
* '''Elektrolitoa:''' azido fosforiko likidoa
* '''Katalizatzailea:''' platinoa (karbonozko basearen gainean)
* '''Operazio tenperatura:''' 180-205ºC inguru
* '''Efizientzia elektrikoa:''' %36-42
PAFC motako pilek hidrokarburoak edo biogasak erabiltzen dituzte erregai gisa. Katodoan eta anodoan emandako erreakzioak PEM pilek pairatzen dituztenen antzekoak dira; halere, PAFCen operazio tenperatura altuagoa da eta erregaien ezpurutasunak hobeto toleratzen dituzte. Gaur egun, PAFCen komertzializazioa kogenerazioaren esparruan oso zabalduta dago.
1991. urtean, ''UTC'' korporazioak PAFC teknologian oinarrituriko lehen potentzia-sorkuntza planta merkaturatu zuen. Erabilitako ''PureCell'' potentzia sistemak 200 kW eta 850 J hornitzen ditu orduro. Teknologia hori duten sistema guztien operazio orduak metatuz, 6 milioi orduak gainditzen dituzte.
=== Urtutako karbonatuzko erregai-pilak(MCFC) ===
* '''Elektrolitoa:''' karbonato alkalinoak (zeramikazko matrize baten gainean)
* '''Katalizatzailea:''' elektrodoena (platinoa ez)
* '''Operazio tenperatura:''' 650ºC inguru
* '''Efizientzia elektrikoa:''' %50-60
Erregai-pila mota honen operazio tenperatura altuak direla eta, pilaren barnean bihurtzen da erregaia hidrogeno. MCFCak normalean ez dutenez kutsadurarik sortzen (CO edo CO2), karbonotik eratorritako gasekin elika daitezke. Beraien aplikazioak kogenerazioarekin erlazionatuak daude batik bat.
MCFC pilen teknologia denbora asko darama garapen prozesuan; teknologia horretan aurreratuen dauden enpresak ''MTU'', eta bere bazkide amerikarra, ''Fuel Cell Energy'' izanik.
=== Oxido solidozko erregai-pilak(SOFC) ===
* '''Elektrolitoa:''' solido zeramikoa edo oxido metaliko ez-porotsua
* '''Katalizatzailea:''' elektrodoena (platinoa ez)
* '''Operazio tenperatura:''' 800-1000ºC inguru
* '''Efizientzia elektrikoa:''' %50-60
SOFCak tenperatura altuetan operatzeko diseinatuak daude; tenperatura horiek direla eta, hidrokarburo arinak eralda ditzakete pilaren barnean. Hortaz, hidrokarburo astunagoak erabili nahi badira, kanpo-eraldatzaile baten laguntza beharrezkoa izango da. Mota honetako pilen formari dagokionez, lauak edo tutu formakoak ikus daitezke. Gainera, SOFCak aplikazio egonkor ugaritan erabiltzen dira mundu osoan zehar.
SOFC teknologia erabiltzen duten pilek 800-1000ºC inguruko tenperaturetan operatzen dutenez, tenperatura hori 600-800ºCetara (IT-SOFC, ''"Intermediate Temperature Solid Oxide Fuel Cell"'') jaitsi nahi da. Helburu hori betetzeko, elektrolitoaren geruza nola txikiagotu ikertzen ari dira.
== Aplikazioak ==
=== Energia ===
Hainbat aplikazioetan energia-iturri gisa erabili dira erregai-pilak, hala nola, espazio-ontzi, erabilera militar edota landa-eremuetan. Hidrogenoarekin funtzionatzen duten erregai-pilez osatutako sistemak konpaktuak eta arinak izan daitezke. Gainera, ez dute pieza mugikor garrantzitsurik edukitzen, eta horren ondorioz, beren fidagarritasuna % 99,9999 baliora irits daiteke.
Hurrengo atalean sakonago azaltzen den kogenerazio aplikazioetan ere erregai-pilak erabiltzen dira. Sistema mota horrek, energia elektrikoa sortzen du era jarraituan (energia-soberakinak sareari salduz), aldi berean, airea eta ura berotzen ditu askatutako beroari esker.
Landa-eremuetan erabiltzen diren sistemei dagokienez, sistema elektrolizatzaileek ez dutenez erregai-biltegirik, biltegiratzeko kanpo-unitateak erabili ohi dituzte. Kasu honetan, tamaina handiko bateriak erabili behar dira biltegiratzearen eskaria asetzeko; dena den, kanpo-unitateen erabilerak aurrezpen bat suposatzen du dispositibo konbentzionalekin erkatuz.
Washingtonen programa esperimental bat existitzen da, non ''Stuart Island Energy Initiative'' konpainiak erregai-pila sistema berritzaile bat eraiki duen. Sisteman, plaka fotovoltaikoek sortzen duten korronteari esker, hainbat elektrolizatzaileek hidrogenoa ekoizten dute. Hidrogeno hori 1900 litroko edukiera duen tanke batean biltegiratzen da (10-80 barretako presioan). Azkenik, hidrogenoa erregai gisa erabiltzen da erregai-gelaxka bat funtzionarazteko, eta gelaxka horri esker, irla osoa energia elektrikoz hornitzen da.
Zabortegi edo hondakin-uren tratamendu plantetan agertzen diren gasekin ere erabil daitezke erregai-pilak. Horiek profitatuz, energia sortzen den bitartean, metano emisioak murritz daitezke. Energia sortzera bideratua dagoen eta erregai-pilez baliatzen den munduko plantarik handiena Kalifornian kokatua dago.
''Protium'', Gloecesterren sortutako rock musika taldea, energiaz hornitzeko erregai-gelaxkak aprobetxatu zituen lehen multzo musikala izan zen. Taldeak, ''Airgen FuelCell'' izeneko kilowatt bateko gelaxka erabiltzen zuen beraien kontzertuetarako. Gainera, erregai-pilak sustatzeko hainbat ekitaldietan parte hartu dute; esate baterako, 2003. urtean Miami Beacheko ''Fuell Cell Seminar'' ekitaldian.
=== Kogenerazioa ===
Energia eta beroa sortzeko erregai-pilen sistemak (CHP), mikrosistemak ere aintzat hartuz (MicroCHP), eraikinak energiaz eta beroaz hornitzeko erabiltzen dira. Sistema horiek, energia elektrikoa ekoizten dute era jarraituan (energia-soberakinak sareari salduz), eta aldi berean, airea eta ura berotzen dituzte askatutako hondakin-beroari esker. Energia primarioa aurrezteko CHP sistemak erabiltzen dira honako eraikin hauetan: etxebizitzak, bulegodun eraikinak, fabrikak, etab.
Udan, erregai-piletako hondakin-beroa zuzenean zorura barreia daiteke, hozte gehigarri bat lortuz. Neguan, ordea, eraikina berotzeko helburuarekin, hondakin-beroa eraikinera barreiatzen da. Sistema mota horren patente-eskubideak Minesotako Unibertsitateak ditu.
Kogenerazio sistemen errendimendua %85 baliora irits daiteke (%40-60 elektrikoa eta gainerakoa termikoa). Alde batetik, azido fosforikozko erregai-pilak (PAFC) erabilienak dira CHP motako produktuetan, %90 inguruko efizientzia konbinatua lortuz. Bestetik, urtutako karbonatuzko pilak (MCFC) eta oxido solidokoak (SOFC) CHP sistemetan ere erabiltzen dira, baina beraien efizientzia %60 ingurukoa izaten da. Azken sistema horiek, bi desabantaila nagusi dituzte: kostu altukoak dira eta beraien iraupena urria da.
== Erreferentziak ==
| |||