Doğrudan karbon yakıt hücresi - Direct carbon fuel cell

Bir doğrudan karbon Yakıt Pili (DCFC) a, yakıt hücresi , örneğin, biyo-kütle veya kömür gibi bir yakıt olarak bir karbon açısından zengin malzeme kullanır. Hücre, karbon ve oksijeni birleştirerek enerji üretir ve bu da yan ürün olarak karbondioksiti serbest bırakır. Ayrıca kömür yakıt hücreleri (CFC'ler), karbon-hava yakıt hücreleri (CAFC'ler), doğrudan karbon/kömür yakıt hücreleri (DCFC'ler) ve DC-SOFC olarak da adlandırılır.

Hücrenin toplam reaksiyonu C + O 2 → CO 2'dir . Yarım hücre notasyonundaki süreç:

  • Anot: C + 2O 2− → CO 2 + 4e −
  • Katot: O 2 + 4e − → 2O 2−

Bu karbondioksit salınımına rağmen, doğrudan karbon yakıt hücresi, geleneksel karbon yakma tekniklerinden daha çevre dostudur. Daha yüksek verimliliği nedeniyle, aynı miktarda enerji üretmek için daha az karbon gerektirir. Ayrıca, saf karbondioksit yayıldığından, karbon yakalama teknikleri geleneksel elektrik santrallerinden çok daha ucuzdur. Kullanılan karbon şeklinde olabilir kömür , kok , kömürün veya karbon olmayan bir fosilleşmiş kaynağı. En az dört tip DCFC mevcuttur.

Katı oksit yakıt hücresi tabanlı tasarım

Anot reaksiyonları:

Doğrudan elektrokimyasal oksidasyon yolu:

C + 2O 2− → CO 2 + 4e −
C + O 2− → CO+ 2e −

Dolaylı elektrokimyasal oksidasyon yolu: CO + O 2− → CO 2 + 2e −

Boudouard reaksiyonu (dolaylı kimyasal reaksiyon yolu): C + CO 2 → 2CO

Katot reaksiyonu: O 2 + 4e − → 2O 2−

Erimiş hidroksit yakıt hücresi

William W. Jacques, 1896'da bu tip yakıt hücresi için ABD Patenti 555,511'i aldı. Prototipler, SARA, Inc. araştırma grubu tarafından gösterildi.

Erimiş karbonat yakıt hücresi

William W. Jacques, 1897'de bu tip yakıt pilinde Kanada patentini aldı. Lawrence Livermore Laboratuvarı'nda daha da geliştirildi .

erimiş kalay anot

Bu tasarım, anotta çözünen karbonun oksidasyonu ile katı oksit katotta oksijenin indirgenmesi arasındaki aşamalar arası bir reaksiyon olarak erimiş kalay ve kalay oksiti kullanır.

Ayrıca bakınız

Dış bağlantılar

Referanslar