เซลล์เชื้อเพลิงแบบคาร์บอเนตหลอมเหลว (molten carbonate fuel cell)
การทำงานของเซลล์เชื้อเพลิงแบบคาร์บอเนตหลอมเหลว
เซลล์เชื้อเพลิงแบบคาร์บอเนตหลอมเหลว อิเล็กโตรไลต์ที่ใช้เป็นพวกเกลือคาร์บอเนตหลอมของโซเดียม
และโพแทสเซียมในเซรามิกเมตริก (ceramic matrix) ของลิเทียมอลูมิเนต (LiAlO2) โดยทำให้สารละลายอิเล็กโทรไลต์ร้อนประมาณ
650 องศาเซลเซียส จะสามารถเหนี่ยวนำไอออนของคาร์บอเนต (CO32-)
จากขั้วแคโทด (cathode) ไปแอโนด (anode) ที่ขั้วแอโนด แก๊สไฮโดรเจนทำปฏิกิริยากับไอออนของคาร์บอเนตผลิตน้ำ,
แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์และอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนผ่านวงจรภายนอกให้พลังงานไฟฟ้าและกลับไปที่แคโทด
แก๊สออกซิเจนจากอากาศและแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์กลับไปที่ขั้วแอโนด ทำปฏิกิริยากับอิเล็กตรอนเกิดคาร์บอเนต
(CO32-) กลับไปเติมเป็นอิเล็กโทรไลต์
ปฏิกิริยาเคมีของเซลล์เชื้อเพลิงแบบคาร์บอเนตหลอมเหลว
แอโนด:
H2(g) + CO32- -> H2O(g)
+ CO2(g) + 2e-
แคโทด:
1/2O2(g) + CO2(g) + 2e- -> CO32-
ปฏิกิริยาของเซลล์:
H2(g) + 1/2O2(g) -> H2O(g)
การประยุกต์
เซลล์เชื้อเพลิงแบบคาร์บอเนตหลอมเหลว ต้องใช้อุณหภูมิสูงในการทำงาน ดังนั้นจึงถูกจำกัดการใช้ในโรงงานไฟฟ้าเท่านั้น
ในปี 1990 บริษัท Ishikawajima ในญี่ปุ่น สามารถผลิตเซลล์เชื้อเพลิงชนิดนี้ซึ่งให้กำลังไฟฟ้า
1,000 วัตต์ ทำงานได้ 10,000 ชั่วโมงติดต่อกัน
ในขณะนี้บริษัทในญี่ปุ่นอย่างน้อย
10 บริษัทนำเซลล์เชื้อเพลิงชนิดนี้มาใช้
ในปี
1997 ที่รัฐอิลินอยล์ติดตั้งเซลล์เชื้อเพลิงชนิดนี้ 250 กิโลวัตต์
|