Brandstofcellen zijn de energieconversiemethode van de toekomst. Wereldwijd vindt er veel onderzoek plaats. Eén ding blijft daarbij echter onderbelicht: de relatief beperkte levensduur van de cellen. ECN onderzoekt samen met Nedstack Fuel Cell Technology BV en de TU Eindhoven op hoofdlijnen wat de oorzaken hiervan zijn. Mogelijk vormt dit de opmaat voor modelexperimenten in een vervolgproject.
Aanleiding: ontwikkeling brandstofceltechnologie
Wereldwijd wordt gewerkt aan de ontwikkeling van brandstofceltechnologie. Een brandstofcel produceert, via een elektrochemische reactie, warmte en/of elektriciteit uit waterstofgas en zuurstof. De voordelen zijn evident: een hoge energie-efficiency en geen emissies van CO2 en andere milieubelastende stoffen.
Toepassingen van brandstofcellen worden onder meer voorzien in (elektrische) voertuigen. Stationaire systemen voor de gecombineerde opwekking van warmte en kracht en de energievoorziening van consumentenelektronica (ter vervanging van batterijen) zijn andere voorbeelden.
Er bestaan verschillende soorten brandstofceltechnologie, elk met hun eigen specifieke toepassingsmogelijkheden en sterke en zwakke kanten. Momenteel zijn alle systemen echter nog te duur voor standaardtoepassingen en te weinig robuust. De technologieontwikkeling richt zich daarom sterk op verlaging van het kostenniveau, verbetering van de robuustheid en op technologische doorbraken op een aantal gebieden.
Project: onderzoek naar levensduur PEM-brandstofcel
Onderzoek naar levensduurbepalende factoren is een onderbelicht terrein. Daar brengt dit project verandering in. Het doel is om kennis te genereren voor verlenging van de levensduur van de polymeer-elektrolietmembraan-brandstofcel, afgekort PEMFC. PEM staat voor proton exchange membrane en FC voor fuel cell. De PEMFC is geschikt voor zowel mobiele als stationaire toepassingen. Met name voor stationaire toepassingen is het nog niet mogelijk om voldoende garanties over de te verwachten levensduur te geven.
Projectstappen
Het project start met het in kaart brengen van de degradatie van een PEMFC in relatie tot operationele condities en opgetreden veranderingen in materiaaleigenschappen, zoals die in experimenten worden waargenomen. Vervolgens inventariseert het project de tot nu toe gesuggereerde oorzaken van het verschijnsel. Daarna wordt berekend hoe groot de invloed van materiaaleigenschappen kan zijn op de prestatie van de brandstofcel.
Later kan, in een meer systematische studie, het onderzoek naar degradatiemechanismen worden geïntensiveerd met modelexperimenten. Dit vindt mogelijk in een vervolgproject plaats.
| Titel | Levensduurbepalende factoren voor een PEMFC (PEMLIFE) |
| Penvoerder | Energieonderzoek Centrum Nederland (ECN) |
| Contactpersoon | dr. R.C. Makkus |
| Adres | Postbus 1, 1755 ZG Petten |
| Telefoonnummer | 0224 – 56 49 49 (algemeen) of 0224 – 56 42 40 (direct) |
| makkus@ecn.nl | |
| Website | - |
| Partners | Nedstack Fuel Cell Technology BV en TU Eindhoven |
| Looptijd | juli 2005 – juni 2007 |
| EOS-regeling | Lange Termijn – Nieuw gas/schoon fossiel |
| Projectnummer | EOSLT01029 |
Eindrapport: http://www.rvo.nl/sites/default/files/rvo_website_content/EOS/EOSLT01029...
Geplaatst op: 04-09-2012 | Gewijzigd op: 21-01-2013