Η Nissan Motor Corporation αποκάλυψε ότι δοκιμάζει μια κυψέλη καυσίμου στερεού οξειδίου που λειτουργεί με βιοαιθανόλη για να οδηγήσει την παραγωγή ηλεκτρικών οχημάτων της εταιρείας.
Η κυψέλη καυσίμου αιχμής στερεού οξειδίου είναι ικανή για παραγωγή ενέργειας υψηλής απόδοσης και δυνητικά θα φέρει επανάσταση στα εργοστάσια παραγωγής της Nissan, επιτρέποντάς τους να γίνουν ουδέτερα από άνθρακα.
Στόχος της Nissan είναι να επιτύχει ουδετερότητα άνθρακα σε όλες τις λειτουργίες και να ηλεκτροδοτήσει πλήρως τα εργοστάσια μέχρι το 2050, παράγοντας όλη την ηλεκτρική ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές και εναλλακτικά καύσιμα.
Οι δοκιμές του συστήματος κυψελών καυσίμου στερεού οξειδίου βρίσκονται τώρα σε εξέλιξη στο εργοστάσιο Tochigi της εταιρείας στην Ιαπωνία, με στόχο την ενίσχυση της ικανότητας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας προς πλήρη λειτουργία από το 2030.
Ο Kazuhiko Murata, εταιρικός αντιπρόεδρος υπεύθυνος για την Μηχανική και Ανάπτυξη Παραγωγής Κινητήρα, σχολίασε: «Υπάρχουν σημαντικές αλλαγές που συμβαίνουν στη μετάβαση από τον κινητήρα εσωτερικής καύσης στα ηλεκτρικά οχήματα.
«Η Nissan αντιμετωπίζει διάφορες προκλήσεις τεχνολογικής ανάπτυξης σε νέους τομείς και η παραγωγή ενέργειας κυψελών καυσίμου στερεού οξειδίου είναι ένα από τα δυνατά μας σημεία.
«Θα συνεχίσουμε να συμβάλλουμε στην προώθηση της ηλεκτροκίνησης και των προσπαθειών για ουδετερότητα άνθρακα με τις μοναδικές, καινοτόμες τεχνολογίες της Nissan».
Πώς λειτουργούν οι κυψέλες καυσίμου στερεού οξειδίου;
Η Nissan έγινε η πρώτη αυτοκινητοβιομηχανία στον κόσμο που ανέπτυξε ένα σύστημα πρόωσης οχημάτων που τροφοδοτείται από κυψέλη καυσίμου στερεού οξειδίου που λειτουργεί με βιοαιθανόλη το 2016.
Τώρα, η εταιρεία αξιοποιεί αυτήν την τεχνολογία για να δημιουργήσει σταθερά συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μεγάλης κλίμακας.
Οι κυψέλες καυσίμου στερεού οξειδίου προσφέρουν απρόσκοπτη ενοποίηση με αναμορφωτές υψηλής θερμοκρασίας, διευκολύνοντας την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω της μετατροπής υδρογόνου που προέρχεται από διάφορες πηγές καυσίμου όπως αιθανόλη, φυσικό αέριο και αέριο LP που αντιδρά με οξυγόνο.
Η λειτουργία σε υψηλές θερμοκρασίες ενισχύει την ισχυρή καταλυτική δραστηριότητα, επιτρέποντας στις κυψέλες καυσίμου στερεού οξειδίου να επιτύχουν μια εντυπωσιακή απόδοση παραγωγής ενέργειας 70%, ξεπερνώντας τις κυψέλες καυσίμου πολυμερών ηλεκτρολυτών (PEFC) που ανέρχονται στο 60%.
Κοιτάζοντας το μέλλον, οι εξελίξεις στην ανάπτυξη κυψελών που υποστηρίζονται από μέταλλο εντός της στοίβας κυψελών καυσίμου στερεού οξειδίου υπόσχονται να βελτιώσουν σημαντικά την ανθεκτικότητα των κυττάρων.
Αυτή η καινοτομία θα οδηγήσει σε μειωμένους χρόνους εκκίνησης και διακοπής λειτουργίας, καθώς και στη δυνατότητα γρήγορης απόκρισης στις διακυμάνσεις στις απαιτήσεις παραγωγής. Αυτές οι εξελίξεις ανοίγουν το δρόμο για αποτελεσματική λειτουργία του συστήματος κυψελών καυσίμου στερεού οξειδίου σε συνδυασμό με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας στο άμεσο μέλλον.
Εξασφάλιση βιώσιμου εφοδιασμού βιοαιθανόλης
Το σταθερό σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας θα βασίζεται στη βιοαιθανόλη που προέρχεται από το σόργο, προϊόν συνεργασίας αναπτυξιακών προσπαθειών με την Binex Inc.
Η προμήθεια καυσίμων θα διευκολυνθεί μέσω του Binex και αυτή η πτυχή του συστήματος θα αρχίσει να λειτουργεί το 2025.
Το σόργο είναι ένα ετήσιο ποώδες φυτό, που ωριμάζει γρήγορα σε περίπου τρεις μήνες, επιτρέποντας πολλαπλές ετήσιες συγκομιδές υπό ευνοϊκές συνθήκες.
Η ευελιξία του σε ψυχρά και ξηρά κλίματα επιτρέπει την καλλιέργεια σε διάφορες περιοχές και τύπους εδάφους.
Το στέλεχος χρησιμεύει ως πρώτη ύλη αιθανόλης, ενώ ο κόκκος χρησιμοποιείται για τρόφιμα, αποφεύγοντας τις συγκρούσεις με την παραγωγή τροφίμων. Επιπλέον, τα απόβλητα στελέχους μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν για παραγωγή ενέργειας από βιομάζα.
Ενώ η βιοαιθανόλη του σόργου εκπέμπει CO2 κατά την παραγωγή ενέργειας από κυψέλες καυσίμου στερεού οξειδίου, το διοξείδιο του άνθρακα που απελευθερώνεται αντισταθμίζεται από την απορρόφηση κατά τη φάση ανάπτυξης του σόργου.
Αυτή η διαδικασία συμβάλλει στην επίτευξη ενός κύκλου ουδέτερου άνθρακα, ελαχιστοποιώντας αποτελεσματικά τις εκπομπές CO2.
