A tüzelőanyag cellák felhasználása mérnöki szempontból- Dr. Bánó Imre.

Az előadások a következő témára: "A tüzelőanyag cellák felhasználása mérnöki szempontból- Dr. Bánó Imre."— Előadás másolata:

1 A tüzelőanyag cellák felhasználása mérnöki szempontból- Dr. Bánó Imre

2 Mottó: Mert vonaton jár az idő S gépből csinált madarán A gyalogos bizony Elmarad ám

3 Alapelvek:  Ma van a holnap tegnapja  Ami húsz év múlva jellemző lesz, az legalább tíz éve megvan  Paradigma váltás idejét éljük

4 Miről is akarok beszélni  Az energia felhasználás folyamata  A zöld energia felhasználás problémái.  A villamos energia előnyei és hátrányai.  Az energia szállításának kérdése.  Az energia tárolásának lehetőségei, milyen energiatárolást alkalmazzunk?  Az energia átalakításának kérdése, hogyan segít az üzemanyagcella megoldani a problémákat.

5 Az energia felhasználás folyamata Nyerés Felhasználás Tárolás Szállítás

6 A zöld energia felhasználás problémái 1. Fajtái:Biomassza Szélenergia Vizi energia Napenergia Geotermikus energia

7 A zöld energia felhasználás problémái 2.  Valamilyen zöld energia mindenütt van.  Általában nem folyamatos energiaforrás.  Jellegében nem illeszkedik a ma használt, centrális nagy energia rendszerekhez.

8 Az energia felhasználás az alkalmazó szempontjából Energiánk rengeteg van Csak - Nem ott - Nem akkor - Nem olyan formában Amikor szükségünk van rá

9 A villamos energia előnyei Tiszta Jól alkalmazkodik a különféle üzemeltetési körülményekhez Jól szabályozható Megbízható Egyszerű szerkezetet eredményez

10 A villamos energia hátrányai Igen rosszul szállítható Igen rosszul tárolható A nagy energiarendszerek stabilitási problémái A nagy energiarendszerekre érvényes a Lorentz törvény A nagy energiarendszerek rendkívül érzékenyek a külső zavarásokra

11 A belsőégésű motorok és a villanymotorok összehasonlítása. Belsőégésű motor Elektromos hajtómű Rotax 912 S Plettenberg NOVA 150 56,6 kg 100 Le (73,5 kW) 11,5 kg 201 Le (150 kW) 1,78 Le/ kg 38% 17,4 Le/kg 92%

12 Megbízhatóság Egy négyhengeres repülőgépmotor szétszedve

13 Egy elektromos kerékmotor szétszedve Megbízhatóság

14 Mi tehát az igazi energiaprobléma? Tárolás:Mechanikai energia ? Elektromos energia ? Kémiai energia ? Szállítás:Csővezeték ? Elektromos távvezeték ? Keréken ? Vizi úton ?

15 A különféle energiahordozók összehasonlítása

16 Az üzemanyagcella összehasonlítása az akkumulátorokkal

17 Az üzemanyag mennyisége a hatótáv függvényében gépkocsiknál

18 Mi is az az üzemanyagcella és milyen fajtái vannak Az üzemanyagcellát Sir Wiliam Robert Growe találta fel 1838-ban (akkumulátor 1859). Az üzemanyagcellában az elektrolízissel éppen ellentétes folyamat zajlik le: kémia energiából elektromos energia keletkezik. Az üzemanyagcellák az elemekhez hasonlóan vegyi reakciókkal közvetlenül elektromosságot állítanak elő, a különbség az, hogy míg az elemeket kifogytuk után el kell dobni, az üzemanyagcella mindaddig üzemel, amíg üzemanyagot töltünk bele.

19 Oláh György szabadalmai Metanol előállítása energiából, vízből és a levegő széndioxidjából Direkt metanolos üzemanyagcella A reakció megfordítható

20 A közvetlen metanol alapú üzemanyagcella működése

21 Az üzemanyagcellák fajtái

22 Hogyan tudja az üzemanyagcella segíteni a problémákat 1 Nagy energiatermelő egységek:  Lehetővé teszi a könnyű egyenletes üzemet  Jó üzemi tartalék  Fosszilis energia hasznosítása esetén kezelhetővé teszi a CO 2 problémát  Mind Hidrogén, mind Metanol használható üzemanyagként

23 Hogyan tudja az üzemanyagcella segíteni a problémákat 2 Kis és közepes energiatermelő egységek:  Lehetővé teszi az autonom energiaellátást  A fellépő zavarokat a lehető legkisebb területre korlátozza  lehetővé teszi a nagymértékű zöld energia használatot  Mind Hidrogén, mind Metanol használható üzemanyagként

24 Hogyan tudja az üzemanyagcella segíteni a problémákat 3 Mobil alkalmazások:  Lehetővé teszi az E-mobilitás ésszerű megvalósítását  Valószínűleg csak szobahőmérsékleten folyékony energiatároló üzemanyag (Metanol) használható.  Járulékosan csökkentheti az egyéb környezet szennyező, zavaró hatásokat (pld. zaj).

25 Milyen nehézségekkel nézünk szembe az üzemanyagcellák alkalmazásakor? Hidrogén esetén, mivel hogy gáz, nehezen kezelhető. Metanol esetében, alacsony lobbanáspont, a „zöld” metanol előállításának nehézségei. Nincs kiforrott technológia a széndioxidnak levegőből történő kinyerésére. Általában még sok kutatást igényel.

26 Ami másoknak probléma az számunkra lehetőség

27 Köszönöm a türelmüket