Polymer-brændselscelle

Polymer-brændselsceller – el til biler og huse

En brændselscelle omdanner den kemisk bundne energi i et brændsel direkte til elektricitet. Det giver mulighed for at få en højere virkningsgrad end i traditionelle generatorer og forbrændingsmotorer. Der findes en række forskellige typer brændselsceller med forskellige anvendelsesområder. Keramiske brændselsceller har fx høj driftstemperatur og egner sig godt til stationære anvendelser, mens polymer-brændselsceller har forholdsvis lav driftstemperatur og kan finde anvendelse i fx biler. Traditionelle polymer-brændselsceller (Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells – PEMFC) kan imidlertid kun anvende meget ren brint som brændsel, og deres driftstemperatur på omkring 80 °C kan gøre det vanskeligt at slippe af med overskudsvarmen.

På Institut for Energikonvertering og -lagring forsker vi i højtemperatur-polymer-brændselsceller (HT-PEMFC) der fungerer ved ca. 160 °C; i disse celler består elektrolytten af polymeren polybenzimidazol som doteres med fosforsyre. Den høje driftstemperatur giver en række fordele, ikke mindst at cellerne bliver mindre følsomme over for urenheder i brinten og at det bliver nemmere at køle cellerne pga. den større temperaturforskel til omgivelserne. Det gør de omgivende komponenter i brændselscellesystemet simplere og billigere. To lovende anvendelser af HT-PEMFC er til transport og som små kraftvarmeanlæg til produktion af både el og varme i den enkelte husstand. Centrale forskningsemner omfatter bl.a. udvikling af nye og forbedrede materialer, syntese af katalysatorer, studier af elektrodestrukturer samt test af celler.

Forskningen i HT-PEMFC-teknologien drager fordel af et tæt samarbejde med en række danske firmaer, bl.a. Danish Power Systems som fremstiller celler, og Serenergy som udvikler metanolbaserede systemer til erstatning for batteier og dieselgeneratorer i bl.a. teleindustrien.

Kontakt

Jens Oluf Jensen
Sektionsleder, Professor
DTU Energi
45 25 23 14
http://www.energy.dtu.dk/forskning/braendselsceller/polymer-braendselsceller
17 AUGUST 2018