Sachalin-Staatsuniversität entwickelt zerlegbare modulare Brennstoffzelle

de.wedoany.com-Bericht: Wissenschaftler der Sachalin-Staatsuniversität (СахГУ) entwickeln einen Prototyp einer zerlegbaren modularen Brennstoffzelle, der Importprodukte im Wasserstoffbereich ersetzen und die Wartung von Anlagen vereinfachen könnte.

Das Projekt verwendet innovative Bipolarplatten auf Titanbasis. Im Gegensatz zu herkömmlichen ausländischen Schweißprodukten, die bei kleinsten Fehlern ausfallen und nicht lokal repariert werden können, ermöglicht das russische Design eine vollständige Zerlegung, sodass die Membranelektrodeneinheit ausgetauscht werden kann, ohne die teuersten Komponenten zu beschädigen. Laut den Entwicklern kann die Abdichtung des Geräts einen Druck von bis zu 2 Atmosphären aufrechterhalten, und die Lebensdauer der Dichtungen ist für einen Dauerbetrieb von über 10.000 Stunden ausgelegt.

Die Universitätswissenschaftler optimieren die Form der Gas- und Kühlkanäle mithilfe der numerischen Strömungsmechanik (CFD-Simulation), mit dem Endziel, die Gleichmäßigkeit des Wärmeflusses auf mindestens 90 % zu verbessern, um das Risiko lokaler Überhitzung zu verringern und die Zuverlässigkeit der Anlage zu erhöhen. Besonderes Augenmerk wird während der Entwicklung auf das Problem der Wasserstoffversprödung von Metallen gelegt. Zum Schutz der bis zu 3 mm dicken Titanplatten werden spezielle Beschichtungen entwickelt, um das Eindringen von Wasserstoff in die Materialstruktur und Schäden in korrosiven Umgebungen zu verhindern.

Derzeit entspricht die technologische Reife des Produkts dem TRL-4-5-Niveau und befindet sich im Übergang vom Laborprototyp zur Testphase unter industrieähnlichen Bedingungen. Die neuen Brennstoffzellen werden im Transportwesen (einschließlich Bergbaumaschinen, Eisenbahn und Seeschiffe), in stationären Energieanlagen in abgelegenen und arktischen Regionen sowie als Notstromversorgung für Industrieanlagen eingesetzt.