Развитие топливных элементов для автомобилей

Некоторые изготовители автомобилей продвинули конструкцию топливного элемента ближе к реальности благодаря бортовой системе для генерации водорода из метанола. Компания Daimler-Benz, теперь работающая вместе с канадской компанией Ballard Power Systems, заявила первую в мире систему такого типа. Экспериментальное транспортное средство называется NECAR (New Electric Car — новый электромобиль). Он базируется на модели Mercedes-Benz класса А. В этой системе регенератор превращает метанол в водород с участиеv водяного пара. Водород в виде газа далее доставляется к топливным элементам для реакции с атмосферным кислородом, а топливные элементы производят электрическую энергию.

Большая привлекательность метанола состоит в том, что он может легко вписаться в существующую инфраструктуру заправочных станций бензина/дизельного топлива и не нуждается в узкоспециализированном оборудовании или обработке. В отличие от водорода, который требует тяжелых и дорогостоящих резервуаров, метанол легко хранить на борту транспортного средства. На данный момент NECAR имеет пробег приблизительно 400 км на 40-литровой заправка метанола. Рассматриваются также альтернативные источники водорода.

Рис. Топливные элементы NECAR в Mercedes-Benz класса А

В результате этих разработок технология регенерации водорода из метанола позволила уменьшить габариты и повысила эффективность системы по сравнению с ранними образцами. Расположенный в задней части автомобиля класса А регенератор высотой 470 мм непосредственно подает водород в топливные элементы. Выработка водорода происходит при температуре приблизительно 280 «С. Метанол и вода испаряются, что приводит к получению водорода (Н), углекислого газа (СO2) и окиси углерода (СО). После каталитического окисления СО водород подается к отрицательному полюсу топливного элемента, где расположена специальная пластиковая пленка, покрытая платиновым катализатором и зажатая между двумя электродами. Преобразование водорода в положительно заряженные протоны и отрицательно заряженные электроны начинается при подаче кислорода на положительный полюс. Фольга проницаема только для протонов, поэтому на клеммах топливного элемента создастся напряжение.