Program Nucleu 2023 – 2026

PN 23 25 01 06

SOLUȚIE EXPERIMENTALĂ VERSATILĂ CE UTILIZEAZĂ PILE DE COMBUSTIBIL CU
OXID SOLID PENTRU TRANSFORMAREA DEȘEURILOR IN ENERGIE ELECTRICĂ

Responsabil proiect: Dr. Ing. Mirela DRĂGAN

Obiectiv general:

Demonstrarea potențialului de utilizare a noi sisteme ca și electrozii și electroliții pentru pilele de combustie cu electrolit oxid solid (SOFC) pe baza de structuri cristaline oxidice cât și demonstrarea utilizării în instalații ce valorifică potențialul biomasei și al biocombustibililor durabili. Pila de combustil cu electrolit oxid solid transformă energia chimică a unui combustibil în energie electrică prin reacții electrochimice, și este flexibila la combustibil fiind compusă din trei straturi majore anod, electrolit și catod.
Pentru atingerea obiectivului propus proiectul se axează pe următoarele direcții de cercetare: dezvoltarea unui material cu structura de tip perovskit din seria LaMeO₃ pentru catod; dezvoltarea unui material pe baza de Ni/YSZ pentru anod; dezvoltarea unui material pe baza de LaGaO₃ pentru electrolit, asamblarea materialelor dezvoltate în celula de tip SOFC; dezvoltarea unei instalații concept la scară experimentală de laborator care să demonstreze soluții pentru utilizarea biogazului ca și combustibil pentru celula de tip SOFC

Obiective specifice:

1. Prepararea de materiale pentru anod, electrolit și catod utilizând metode de sinteză cum ar fi reacția în stare solidă, metoda hidrotermală sau prin metoda sol-gel;
2. Dezvoltarea metodelor adecvate de sinteză a materialelor pentru anod, electrolit și catod;
3. Determinarea proprietăților funcționale ale materialelor preparate și a condițiilor optime de operare a materialelor pentru anod, electrolit și catod;
4. Determinarea domeniului de stabilitate si degradare, în condiții de funcționare a materialelor pentru anod, electrolit și catod;
5. Construire demo sistem instalație ce utilizează pile de combustibil cu electrolit oxid solid – biogaz, scara de laborator.

Faze proiect:

1. Investigații teoretice și experimentale pentru obținerea si caracterizarea structurala si morfologica a materialelor pentru catozi SOFC;
2. Investigații teoretice și experimentale pentru obținerea si caracterizarea structurala si morfologica a materialelor pentru anozi SOFC;
3. Investigații teoretice și experimentale pentru obținerea si caracterizarea structurala si morfologica a materialelor pentru electroliți SOFC;
4. Proiectarea unei instalații experimentale pentru investigarea SOFC ce utilizează biogazul ca si combustibil;
5. Investigații experimentale prin metoda spectroscopiei de impedanța a materialelor selectate pentru componentele celulei SOFC;
6. Investigații teoretice și experimentale pentru de realizarea unui ansamblu inovativ celula buton;
7. Realizarea si demonstrarea funcționalității conceptului propus pentru instalația experimentala ce utilizează SOFC – biogaz;
8. Investigații teoretice și experimentale asupra evaluarea stabilității materialelor ce din componența celulei SOFC;

REZULTATE

Faza 1

Faza 2

Faza 3

Faza 4

Faza 5

Faza 6

Faza 7

Faza 8