Однако существующие SOFC довольно громоздки, и потому применяются
в основном в стационарном амплуа, например как резервные генераторы
в зданиях (вспомним впечатляющий "цветочный ящик").
Кроме того, SOFC работают при очень высоких температурах (порядка
800-900 °C), а это вызывает сложности с теплоизоляцией, особенно важной
в случае работы на борту автомобиля. Ваксман со товарищи путём
подбора керамического электролита и оптимизации дизайна ячейки сумели
снизить её рабочую температуру до 650 °C. В частности, авторы
исследования сократили толщину керамического слоя с сохранением
прочности всей конструкции. Также они поработали над микроскопической
структурой электролита и электродов. Более того, по информации
Technology Review, учёные намерены развить этот проект, снизив нагрев
элемента до очень низких (для данного класса устройств) 350 °C. Это
уже позволит без проблем устанавливать подобный генератор в автомобиле.
Тем более что новая система вышла у изобретателей весьма компактной.
Набор топливных ячеек (упакованных в «бутерброд») представляет собой
квадратик со стороной всего в 10 сантиметров. Производительность
опытного устройства достаточна для работы в качестве «расширителя
дальности пробега» гибридной легковушки (удельная мощность каждой
пластинки составила около двух ватт на квадратный сантиметр — выдающийся
параметр для SOFC). Снижение рабочей температуры также означает
снижение стоимости материалов и сокращение времени разогрева при
запуске. Потому Ваксман считает, что улучшенные SOFC смогут со временем
заменить ДВС в гибридах, предлагая больший КПД, чем у традиционного
двигателя. Такие топливные элементы, потребляющие бензин, могли бы
понемногу пополнять запас энергии в аккумуляторах, от которых питается
электромотор. Батареи взяли бы на себя начальный разгон автомобиля
и вообще все всплески в потреблении энергии, а SOFC работали бы спокойно
и равномерно (как им «больше нравится»), увеличивая пробег на одной
зарядке аккумуляторов.
|