Большой практический интерес представляли бы ЭХГ с непо­средственным электрохимическим окислением углеводородных топ­лив. Однако многочисленные попытки создания таких ЭХГ даже при использовании простых углеводородов (например, пропана) до на­стоящего времени не дали положительного результата. Значительно успешней были работы по ЭХГ на гидразине и ме­таноле. Имеется ряд сообщений о разработках ЭХГ в фирмах США, Великобритании, ФРГ, Японии и […]

С ‘1967 г. фирма «Пратт энд Уитни» при финансовом участии 36 газовых компаний США, Канады и Японии ведет работы по про­грамме [1.8] ТАРЖЕТ (начальные буквы слов, означающих в переводе «Объединение для ускорения исследований по преобра­зованию энергии газа»). Разработана стационарная ЭУ мощностью 12,5 кВт, состоящая из реактора паровой конверсии природного газа, водородно-воздуш­ного ЭХГ с фосфорнокислым электролитом […]

В 60-х годах некоторые фирмы США и шведская АСЭА интен­сивно занимались разработкой ЭУ с ЭХГ для подводных лодок. При этом значительное внимание уделялось системам хранения реа­гентов. В частности, разрабатывались системы с получением водо­рода путем термокаталитического разложения аммиака и конверсии водяным паром метанола. Работы названных фирм были прекраще­ны, видимо, из-за несовершенства имевшихся ЭХГ. Публикации, появившиеся в […]

Почти все известные разработки для космического применения относятся к нерегенеративным ЭХГ. В перспективе возможно соз­дание регенеративных систем, например по схеме солнечная бата­рея — электролизер — ЭХГ. Нерегеиеративпые ЭХГ представляют интерес для полетов отно­сительно небольшой продолжительности при уровне мощности уста­новки в основном от одного до десятков киловатт. Для пилотируе­мых аппаратов применение водородно-кислородного ЭХГ дает до­полнительный выигрыш, […]

Многочисленные попытки систематизации вариантов ЭХГ привели к более или менее стойкой классификации, принятой как в СССР, так и за рубежом. Существуют следующие признаки такой классификации: 1) по температуре основного процесса: низкотемпе­ратурные (ниже 100°С), среднетемпературные (ниже 500°С) и высокотемпературные (выше 500°С); 2) по типу электролита: щелочные и кислые; 3) но состоянию электролита: с жидким или твердым […]

1. Не разработана теория кинетики электронного пе­реноса в слоистых структурах. Из-за отсутствия физи­ческой модели нелинейных сред прогноз кинетики для элементов ЭХГ не поддается количественной интерпре­тации. В отличие от фото — и термоэлектрических преоб­разователей, у которых катод и анод состоят из прово­дящих или полупроводящих материалов, отвод элек­трических зарядов от топлива и окислителя при условии, когда оба […]

Возникают сложности при транспортировке исходных компонентов к месту реакции. Затруднения связаны с необходимостью поддержания значений рабочих пара­метров (например, давления и температуры газов) в до­статочно узких диапазонах, обеспечивающих равномер­ный подвод ко всем элементам и в особенности равно­мерное распределение исходных продуктов внутри ТЭ. Неизбежные потери, возникающие при реализации заданных условий, входят в общие необратимые потери ЭХГ и […]

Проблема сложна из-за отсутствия инженерных про­работок и многопланова, поскольку исходные компонен­ты могут быть газы, жидкости, твердые вещества (на­пример, гидриды). Особенно сложны задачи при криогенном хранении. Дополнительные трудности возникают при эксплуа­тации ЭХГ в невесомости и обеспечении тепловой изо­ляции при низком потенциале теплоты. Именно эта проблема на практике оказалась в центре внимания, на­пример, при полете американского космического […]

В самом общем виде (рис. 1.2) ЭХГ состоит по край­ней мере из четырех комплексов: батареи ТЭ, системы вспомогательных агрегатов, системы автоматического регулирования, системы хранения реагентов. Батарея ТЭ состоит из отдельных ТЭ, соединенных между собой электрически, а также через системы подвода реагентов, отвода продуктов реакции, термостатирования и автома- тического управления. Топливный элемент в свою оче­редь представляет […]

1.1. ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ТОПЛИВНОМ ЭЛЕМЕНТЕ Основными типами ЭХГ, созданными в мире, явля­ются водородно-кислородные (воздушные) системы с по­ристыми электродами (щелочной электролит) или с ио­нообменными мембранами (кислый электролит). Рас­смотрим процесс в единичном топливном элементе (ТЭ), входящем в состав ЭХГ. С общих позиций процесс генерирования в ЭХГ мо­жет быть описан как процесс обмена электронами между горючим и […]