Непосредственное производство электроэнергии в топливном элементе биогазовых установок
Технология топливных элементов была изобретена еще более 100 лет назад и несколько лет назад при использовании высокого давления была внедрена в практическое применение. Первыми сферами применения были системы по выработке тепловой и электрической энергии (блочные генераторы), а также в качестве источника энергии для электротранспорта.
В отличие от работающих на батареях электрических средств передвижения, транспортные средства с топливными элементами достигают удельной мощности и дальности пробега традиционных транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания. Существенный прогресс в материаловедении за последние десятилетия значительно продвинули технологии использования топливных элементов.
Топливные элементы представляют собой электрохимические системы (Изобр. 5.16), превращающие химическую энергию вследствие процессов окисления непосредственно в электрическую. В топливном элементе водород (Н2) и кислород (О2) реагируют в воду.
При этом возникает электрическая энергия и тепло. Как горючее вещество водород, так и кислород должны быть в как можно более чистом виде. Топливный элемент имеет невероятно высокого КПД – 50%. Биогаз дляя этого необходимо обогащать и очищать, чтобы потом можно было из молекулы метана расщепить 4 атома водорода. Самый большой недостаток топливных элементов является слишком большая стоимость – от 12 000 Евро за кВт.