FuelCell energy a Toyota: palivový článek vyrobí z
bioplynu elektřinu a vodík pro palivočlánková vozidla
19.12.2017 Palivový článek vyrobí vodík pro palivový článek – věta,
na první pohled možná znějící jako tisková chyba, je ve skutečnosti
stručným shrnutím připravovaného společného projektu amerického výrobce
palivových článků FuelCell Energy a japonské automobilky Toyota.
Odborná veřejnost byla s tímto projektem seznámena na konci listopadu
2017.
Základem projektu bude palivočlánková jednotka
SureSource od FuelCell Energy, instalovaná v kalifornském přístavu Port
of Long Beach, ležícím asi 40 km od stejnojmenného města. Tato jednotka
bude napojená na zdejší zdroj bioplynu ze zemědělského bioodpadu jako
vstupní médium. Na výstupu bude produkovat jednak vodík pro
palivočlánkové automobily Toyota Mirai
a pro
prototypový nákladní automobil Toyota třídy 8 (tj. automobil s nosností
15 tun – viz foto níže), a jednak elektrickou energii. Palivočlánková
vozidla budou sloužit logistickému centru Toyota v přístavu. 
Jak takovéto zařízení bude fungovat?
Palivočlánkové jednotky FuelCell Energy SureSource (viz
foto níže) používají palivové články typu (MCFC), jejichž elektrolytem jsou
tavené uhlíkaté sloučeniny – tedy tavená směs uhlíkatých solí
rozpuštěná v porézní, chemicky inertní keramické matrici. Protože jde o
vysokoteplotní palivový článek, pracující při teplotách 600 °C a
vyšších, není nutno u jeho elektrod používat jako katalyzátor vzácné
kovy, což významně snižuje jeho pořizovací náklady.
Vstupním médiem je nejčastěji zemní plyn nebo – jako
právě zde – bioplyn. V obou případech je hlavní složkou metan. Z něho
při endotermní reakci s vodní párou za vyšších teplot (tzv.
reformováním) vzniká směs CO a vodíku, ze kterého se dále
elektrochemickou reakcí vyrábí elektřina, podobně jako u palivových
článků používajících jiné druhy elektrolytů. Energetická účinnost
tohoto typu palivočlánkových energetických jednotek se pohybuje v
rozmezí 43 – 47 %. Protože se zde elektřina vyrábí z plynu
elektrochemickou cestou, nikoli spalováním v tepelných strojích (ať již
jakýchkoliv), je takováto palivočlánková energetická jednotka prakticky
bezemisní – kromě redukce skleníkových plynů neprodukuje téměř žádné
oxidy síry, oxidy dusíku ani pevné částice. 
U tohoto projektu bude konfigurace palivočlánkového
zdroje nastavena tak, aby se všechen vodík získaný reformováním
nespotřeboval při vlastní výrobě elektřiny, nýbrž aby byl také k
dispozici pro další použití v palivočlánkových vozidlech. Ta využívají
palivové články s protonvýměnnou membránou (PEM), které vyžadují na
vstupu chemicky čistý vodík.
Celý systém bude mít elektrický výkon 2,35 MW a vyrobit
denně 1,2 tun vodíku. Zahájení provozu se předpokládá v roce 2020.
Obchodní model projektu bude nastaven tak, že FuelCell
Energy palivočlánkovou jednotku dodá a bude provozovat a Toyota bude od
ní tento ekologicky vyrobený vodík nakupovat.
FuelCell Energy bude kromě toho dodávat vyrobenou elektřinu do veřejné
distribuční sítě v rámci kalifornského programu Bioenergy Market
Adjustment Tariff (BioMAT).
redakce
Proelektrotechniky.cz
Foto ©
Toyota a FuelCell Energy
Další informace zde a také zde
 Přečtěte
si také:
 27.11.2017 Málokteré odvětví je tak citlivé na spolehlivost dodávky
elektrické energie, jako obrana. Pokud je zároveň snaha, aby takováto
dodávka byla nejen spolehlivá, ale také ekologická, může volba padnout
na stacionární palivočlánkový zdroj. Tak je tomu i v případě ponorkové
základny amerického námořnictva v Grotonu ve státě Connecticut, která v
polovině října 2017 zahájila na základě smlouvy o dlouhodobém odběru
elektrické energie s organizací Connecticut Municipal Electric Energy
Cooperative (CMEEC) projekt na dodávku elektřiny vyrobené v
palivočlánkových zdrojích. 
 11.9.2017
Namie-cho je zhruba dvacetitisícové město v japonské prefektuře
Fukushima. Ve spolupráci japonských průmyslových a energetických
společností Toshiba Corporation, Tohoku Electric Power Co., Inc. a
Iwatani Corporation by se do roku 2020 mělo proměnit v testovací
základnu pro tzv. vodíkovou ekonomiku, tedy využívání vodíku jako
bezemisního nosiče energie pro stacionární i mobilní využití.
 10.8.2017 Univerzita v americkém Bridgeportu, stát Connecticut, má
již od roku 2014 instalovaný ve svém areálu palivočlánkový energetický
zdroj. V
červenci 2017 zaznamenala tato univerzita další důležitý milník v
rozvoji svého inteligentního energetického hospodářství: Lokální
mikrosíť, využívající tento palivočlánkový zdroj, byla úspěšně uvedena
do provozu poté, co prokázala svoji schopnost fungovat v ostrovním
režimu, nezávisle na veřejné distribuční síti.
 26.5.2017 Stacionární
palivočlánkové zdroje využívající zemní plyn
nebo bioplyn se v USA i jinde na světě stávají zajímavým, téměř
bezemisním zdrojem elektrické energie, který na rozdíl od „klasických“
obnovitelných zdrojů není závislý na rozmarech počasí. Nejnovější
aplikací této technologie je instalace 1,4MW kogenerační palivočlánkové
jednotky na vysoké škole Trinity College v Hartfordu v americkém státě
Connecticut.
 11.4.2017
Long Island, součást amerického státu a metropole
New York, je ostrov s osmi milióny obyvatel těsně u amerického pobřeží.
O jeho zásobování elektrickou energií se stará společnost PSEG Long
Island. Od dubna 2017 dostává na základě smlouvy o nákupu elektřiny
místní distribuční síť ve správě této energetiky zajímavou ekologickou
posilu v podobě palivočlánkového energetického zdroje
SureSource 1500™ od společnosti FuelCell Energy.
 5.1.2017 Palivočlánkové
energetické jednotky představují
bezemisní a spolehlivý zdroj energie nejen pro vozidla, ale i pro
stacionární využití. Uplatňují se mimo jiné jako zdroj pro mikrosítě
propojující kritickou infrastrukturu měst nebo areálů rozmanitých
organizací. Příkladem jsou kogenerační jednotky americké společnosti
FuelCell Energy. Jedna z nich, jak bylo avizováno v prosinci 2016, již
slouží cca 5 let v Central Connecticut State University (CCSU), do
jejíž mikrosítě dodává ročně více než 11 mil. kilowatthodin elektrické
energie.
 14.11.2016 Palivočlánkové
kogenerační jednotky megawattové řady
jako bezemisní zdroj elektřiny a tepla pro organizace a municipality
jsou na postupu ke své plné komercializaci. Kromě bezemisního provozu
je jejich předností i jejich rychlé vybudování. Důkazem je
palivočlánková kogenerační jednotka instalovaná ve výzkumném a
vývojovém areálu globální farmaceutické společnosti Pfizer
v Grotonu v
americkém státě Connecticut. Na začátku listopadu 2016 byla tato
kogenerační jednotka úspěšně uvedena do provozu.
 21.9.2016 Stacionární
palivočlánkové zdroje se rozvíjejí v podobě
mikrokogenerace
i
v megawattovém měřítku. Americký výrobce FuelCell Energy, jeden z
nejvýznamnějších dodavatelů na tomto trhu, oznámil v září 2016 vývoj a
vybudování takovéto palivočlánkové elektrárny ve městě Danbury v
americkém státě Connecticut.
 8.6.2016 Kromě
palivočlánkového parku Gyeonggi Green Energy,
prozatím
největšího na světě, se v Jižní Koreji rozvíjí palivočlánková
energetika v megawattovém rozsahu i v dalších energetických zařízeních.
Těch je nyní v zemi více než dvacet a jejich celkový výkon přesahuje
150 MW. Jak byla v květnu 2016 informována odborná veřejnost,
nejnovějším z nich bude 20MW palivočlánkový park v hlavním městě
Soulu
 11.2.2016 Palivočlánková
elektrárna v německém městě Stade je v přípravě
od roku 2014. Na konci ledna 2016 byla tato elektrárna, využívající
jako zdroj energie alkalické palivové články, oficiálně uvedena do
provozu. Přitom dosáhla významných provozních výsledků a bylo získáno
množství potřebných dat pro další zdokonalování systému.
 13.1.2016
Palivočlánkové kogenerační jednotky megawattové řady
nabývají stále více na zajímavosti nejen v administrativě a veřejných
službách, ale také v průmyslu. Důkazem toho je i připravovaná
palivočlánková kogenerační jednotka, která bude instalována ve
160hektarovém výzkumném a vývojovém areálu globální farmaceutické
společnosti Pfizer v Grotonu v americkém státě Connecticut. Jejím
dodavatelem je americký výrobce FuelCell Energy, který o tom začátkem
ledna 2016 informoval světovou odbornou veřejnost.
|
