lu.se

Energiportalen

Lunds Tekniska Högskola

Denna sida på svenska This page in English

Bränsleceller

Bränsleceller har sedan länge beskrivits ur elementär och principiell synvinkel i läroböcker inom termodynamik. Elektrisk energi/effekt produceras genom en kontrollerad kemisk reaktion. Oxidationen av bränslet sker vid anoden varvid elektroner frigörs till den elektriska kretsen. Vid katoden reduceras oxidanten varvid förbrukning av elektroner sker. Reaktionsprodukterna kan finnas vid såväl anoden som katoden beroende på vilken kemisk reaktion som sker. Kretsen fullständiggörs genom vandring av joner i elektrolyten. För att upprätthålla en viss temperatur inom cellen måste värme till- eller bortföras.

Flera olika typer av bränsleceller förekommer. Skillnaden mellan dessa ligger främst i använd elektrolyt och drifttemperaturen. Geometriskt eller konstruktionsmässigt kan bränslecellerna byggas upp av parallella lager av plattor (två elektrodplattor, elektrolytplatta samt separatorplatta) tuber eller som s.k. monoliter. Flera celler sätts samman till en s.k. stack.

Många fysikaliska transportprocesser sker i bränsleceller, t. ex. multikomponent strömning, tvåfas-strömning i vissa fall, elektrokemiska reaktioner, värmeöverföring och masstransport samt generering av elektricitet.

SOFC (solid-oxide-fuel cells) och PEMFC (polymer-elektrolyte.membrane fuel cell) tilldrar sig störst intresse idag. SOFC för el- och värmeproduktion i stationära anläggningar och som s.k. APU-enheter (APU=auxiliary power unit) medan PEMFCs tilldrar sig stort intresse för traktionära tillämpningar, t.ex. fordon. Stort intresse finns även för integration av bränsleceller med gasturbinsystem mm.

Vid LTH bedrivs forskning på såväl grundläggande, tillämpad som systemintegrationsnivå. Vid Institutionen för Energivetenskaper är två förskargrupper aktiva nämligen vid avdelningarna för Värmeöverföring och Kraftverksteknik. Avdelningarna för Förbränningsfysik och Polymerteknologi har också forskning relaterad till bränsleceller.

Kontaktperson:

Bengt Sundén

Bengt.Sunden@energy.lth.se, 046-2228605

 

Sidansvarig: