Tässäpä uutta tietoa.

Polttokennomoottori kevenee ja halpenee
[Irja Wendisch 7.12.2006]

Volkswagen kehitti fosforihappopolttokennon

Matalan lämpötilan polttokennoilla toimivat sähköautot ovat pois muodista jo ennen kuin niiden kehittäminen on edennyt sarjatuotantoon asti.

Tätä mieltä ovat ainakin saksalaisen autonvalmistajan Volkswagenin tuotekehittäjät. He panostavat jo toisen sukupolven eli korkean lämpötilan polttokennojen (HTFC) kehittämiseen. Kehitetyllä tekniikalla polttokennoista saadaan entistä huomattavasti pienempiä, tehokkaampia ja halvempia.

Uutta korkean lämpötilan polttokennossa on kalvo, joka kestää jopa 160 asteen kuumuuden. Myös elektrodia on kehitetty niin, että kemiallinen energia muuttuu sähköksi entistä tehokkaammin. Polttokennossa vety ja happi yhdistyvät ja sähkön lisäksi reaktiossa syntyy vain lämpöä ja vettä. Vety saadaan tavallisesti maakaasusta tai metanolista ja happi ilmasta.

Matalan lämpötilan polttokennoissa (LTFC) kalvon lämpötila ei saa ylittää 80 astetta. Jos lämpötila nousee tämän yli , polttokennon suorituskyky laskee ja kenno vaurioituu. Polttokennot onkin sen vuoksi varustettu isokokoisella jäähdyttimellä, jonka jäähdytinpinta on kolme kertaa suurempi kuin dieselmoottorilla.

Matalalämpötilapolttokennossa sisään virtaavat vety ja ilma vaativat myös jatkuvaa kostuttamista, muussa tapauksessa energiantuotanto katkeaa ja kenno vaurioituu. Myös tämä kalvon vesimolekyylien jatkuva kosteuttaminen lisää painoa ja nostaa kustannuksia.

VW:n kehittämässä järjestelmässä protonit vaeltavat veden sijasta fosforihapossa. Hapon elektrolyyttiset ominaisuudet ovat yhtä hyvät kuin veden, mutta sen kiehumispiste on korkeampi, minkä vuoksi jäähdytys- ja vedenkiertojärjestelmät on voitu tehdä huomattavasti yksinkertaisemmaksi. Polttokennon paino pienenee ja tilankäyttö vähenee 30 prosentilla.

Uudentyyppisen kalvon lisäksi VW:n tutkijat ovat muuttaneet myös elektrodien ominaisuuksia. Uusi elektrodi koostuu erittäin ohuesta, monikerroksisesta hiilikuituharsosta, joka on päällystetty erikoistahnalla. Siten estetään sähkökennoissa syntyvän niin sanotun tuoteveden tunkeutuminen kalvoon ja fosforihapon laimeneminen.

Volkswagenin uusi järjestelmä on entistä yksinkertaisempi, koska se ei vaadi kostuttamista eikä monimutkaista vedenkierto- ja jäähdytinjärjestelmää. Kaiken lisäksi sen sietokyky kaasun epäpuhtauksia vastaan on entistä suurempi.

"Meille kyseessä on todellinen läpimurto", kehuu VW:n polttokennotutkimuksen johtaja Frank Seyfried.

Ensimmäiset toisen sukupolven polttokennolla varustetut ajoneuvot valmistuvat vuonna 2010. Sarjatuotanto voisi alkaa vuonna 2020, jos vetyä riittää, sanotaan Volkswagenilta.


Ps.Uutinen poimittu Tallentumin sivustolta.