Forbedrede SOFC stakke: effekttæthed, holdbarhed og modularitet

Projektet fokuserer på brændselsceller til kraftvarmeanlæg med naturgas som brændsel. Effekkten varierer fra 1 kW op til 50 kW, hvor høj elvirkningsgrad er den primære drivkraft for de store anlæg. Brændselsceller til dissse anlæg er kendetegnet ved en lang levetid på op mod 7 år med kontinuert drift for en enkelt stak. Da systemerne er på vej fra laboratorierne og ud i den virkelige verden, har der især været fokuseret på robustheden og holdbarheden af et system under realistiske driftsbetingelser. Derudover har projektet fokuseret på at udvikle koncepter, der er baseret på moduler, da det er vigtigt for at kunne bygge store anlæg. Driften af brændselscelleanlæg vil typisk variere i løbet af en dag og i løbet af et år. det betyder i praksis, at temperaturfordelingen over brændselscellerne varierer meget, og det kan have stor indflydelse på holdbarheden af det samlede system. effekten af disse driftsforhold er undersøgt ved at kombinere elektrisk test af brændselscellestakke med modellering af termomekaniske spændinger. Et eksempel på kombinationen af test og modellering har været en undersøglese af sammenhængen mellem mekansike spændinger i de keramiske brændselsceller og sandsynligheden for, at der opstår revner i keramikken. I projektet har vi vist, at der kun sker en meget begrænset degradering af brændselscellerne, selv om den elektriske belastning varierer fra 0 til 125%. Samtidig har vi vist, at stakkene af brændselsceller gentagne gange kan tåle at blive udsat for opvarmning og afkøling uden risiko for revnedannelse, og med ganske få forbedringer vil det endda være muligt at forbedre systemet yderligere. (Forskning i Bioenergi, Brint og Brændselsceller, nr. 32, juni 2010)