LoLiPEM - ogniwa wodorowe 7PR

Projekt naukowo-badawczy mający na celu opracowanie prototypu instalacji innowacyjnych ogniw wodorowych pracujących w temperaturze powyżej 100 °C.

Projekt finansowany jest z funduszy 7. Programu Ramowego Unii Europejskiej pod patronatem jednej ze Wspólnych Inicjatyw Technologicznych Komisji Europejskiej w dziedzinie ogniw paliwowych i wodoru: Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking

Koordynatorem projektu jest włoski Instytut Technologii Membran, a w skład konsorcjum wchodzą: Uniwersytet Tor Vergata z Rzymu, włoska firma Edison, Uniwersytet z Saarbrücken  i firma FuMA-Tech GmbH z Niemiec, Prowansalski Uniwersytet z Francji, hiszpańska firma MATGAS 2000 A.I.E. oraz krakowskie Centrum Transferu Technologii. Akronim LoLiPEM to skrót od angielskiego tytułu projektu „Long- life PEM-FCH&CHP systems at temperatures higher than 100°C”, w polskim brzmieniu „Instalacje kogeneracyjne (generujące energię elektryczną oraz cieplną) oparte na ogniwach wodorowych o przedłużonej trwałości, działających w temperaturach powyżej 100°C”.

LoLiPEM jest projektem badawczym, którego celem jest opracowanie nowych membran, elektrod i modułu instalacji  stacjonarnego systemu skojarzonego (kogeneracyjnego) generującego energię elektryczną oraz cieplną, opartego na ogniwach wodorowych z membraną polimerową (SPG&CHP systems based on PEMFCHs¹).

Obecny stan techniki, czyli ogniwa działające w zakresie temperatur między 70 a 80°C, nie pozwala na wysoce skuteczne stosowanie systemów kogeneracyjnych. Opracowanie membranowych ogniw wodorowych, działających w temperaturze od 100 do 130°C zaowocuje wieloma korzyściami oraz rozszerzeniem zastosowania powyższych instalacji. Temperatura pracy ogniwa powyżej 100°C ułatwi dystrybucję ciepłej wody w budynkach, zwiększy tolerancję anody na tlenek węgla i polepszy kinetykę utleniania paliwa.

Zasadniczym celem projektu jest udowodnienie, że systemy skojarzone oparte na ogniwach wodorowych z membraną  polimerową,  działających w temperaturze powyżej 100°C mogą obecnie zostać skonstruowane na bazie najnowszych odkryć dokonanych przez partnerów projektu,  dotyczących mechanizmów degradacji membran jonomerowych.

Kluczowe etapy projektu:

1. Opracowanie długodziałających (powyżej 40 000 h) membran na bazie kwasu perfluorosulfonowego oraz sulfonowanego polimeru aromatycznego działających w ogniwach o gęstości prądu co najmniej 4000 A m^-2

2. Opracowanie długodziałających elektrod katalitycznych oraz zespołów elektrod membranowych.

3. Opracowanie prototypu modułowego systemu skojarzonego zawierającego ogniwa wodorowe z nowym zespołem elektrod membranowych.

4. Zrozumienie mechanizmu degradacji poprzez realizację przyspieszonych testów starzeniowych i długoterminowych pomiarów pojedynczego ogniwa w celu uzyskania danych do badań i stworzenia prognoz czasu działania membran i elektrod.

5. Benchmarking sprawności pojedynczego ogniwa oraz prototypu modułowego w odniesieniu do najlepszych rezultatów przedstawianych w literaturze przedmiotu.

W sferze zainteresowania konsorcjum projektu jest osiągnięcie temperatury działania z zakresu 100-130°C zarówno dla membran, elektrod jak i całego systemu..

Mocną stroną projektu jest synergia wynikająca z połączenia know-how, wniesionego do konsorcjum przez instytucje badawcze, oraz wiedzy i doświadczenia firm zaangażowanych w tworzenie i testy ogniwa wodorowego.

Całkowity budżet projektu wynosi 1360000 EUR.

Więcej o projekcie (EN): www.lolipem.eu

^{---------------
1}SPG&CHP systems based on PEMFCHs- Stationary Power Generation & Combined Heat and Power systems, based on Polymeric Electrolyte Membrane Fuel Cell Hydrogen