自律型電源用のPOWERPASTEアプリケーション

POWERPASTEは、フラウンホーファーIFAMによって発明および開発されたPEM燃料電池用の超大容量水素貯蔵媒体ですPOWERPASTEは水と接触すると水素を発生します。水素容量は約10wt%です(つまり、10 kgPOWERPASTE→1kg水素)。これは、1.6 kWh / kgの比エネルギーと1.9kWh /リットルのエネルギー密度であり、リチウムイオン電池の容量の約10倍です。受賞歴のあるPOWERPASTEテクノロジーは特許を取得しており(EU、US)、特に100Wから10kWの電力範囲において、他のエネルギー貯蔵テクノロジーに比べて多くの利点があります。





図1:POWERPASTE;  POWERPASTEカートリッジ;  デモ電源100ワット。
図1:POWERPASTE; POWERPASTEカートリッジ; デモ電源100ワット。

POWERPASTEに基づく電源の動作原理の概略図を次の図に示します。





図: 2:POWERPASTEに基づく電源の概略図。
図:2:POWERPASTEに基づく電源の概略図。

バッテリーとは異なり、POWERPASTE電源システムは主電源から独立しており、カートリッジを交換することで数秒で再充電できます。さらに、POWERPASTEは非常に安定しており、自己放電しません。ユニットあたりの資本コスト POWERPASTEに基づく電力システムの電力と総所有コストは、特に100Wから10kWの電力範囲で同等です。たとえば、飛行時間が長いUAVや長距離の車両、およびさまざまな固定アプリケーションの場合です。待機電力など。





POWERPASTE , MgH2, . POWERPASTE :





図: 3:水素を生成するための反応スキーム。
. 3: .

POWERPASTE

, . . , ( ) . :





図: 4:燃料電池の一般原理。
. 4: .

:





  1. . ( , ) . - . , .





  2. . (, , ) (CO2).





  3. . (DMFC), CO2. - .





  4. , , - , , CO2. . POWERPASTE .





100 10 :





表1:自律型エネルギー源の主要業績評価指標
1:

- . , , ( , ):





図: 5:いくつかの高エネルギー燃料の比エネルギー(W / kg)とエネルギー密度(W / l)。
. 5: (/) (/) .

POWERPASTE

, ( ). ( ) . (NaBH4) ( ). , 15 / .





, . , :





MgH2 + 2 H2O → 2 H2 + Mg(OH)2





, c , / , . - . , Fraunhofer IFAM, .





, , NaBH4, , . POWERPASTE, , , Fraunhofer IFAM :





  • 1,9 /





  • /





  • ( +/- 90 ° )













  • ( 5 )





  • ( 2 / POWERPASTE)





図: 6:純粋な水素化マグネシウム、水素化マグネシウム+金属塩の添加およびPOWERPASTEの反応ダイナミクス
. 6: , + POWERPASTE

POWERPASTE . ( , ) .





POWERPASTE

POWERPASTE : POWERPASTE, , , PEM, , / . :





図: 7:POWERPASTEに基づく電源の一般的な図
. 7: POWERPASTE

正確な量のPOWERPASTEと水を計量することにより、水素発生器での反応が制御され、生成される水素の量が燃料電池の水素消費量と正確に一致し、システム内の低圧が確保され、重量が軽減されます。給油は単にカートリッジを交換することを意味し、非常に高速になります。








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