Κυψέλες καυσίμου οχημάτων: παρούσα κατάσταση και προοπτικές

Vehicle fuel cells: current situation and prospects (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. ΓΚΟΓΚΟΣ, ΦΩΤΙΟΣ
  3. Κατάλυση και Προστασία του Περιβάλλοντος (ΚΠΠ)
  4. 22 Σεπτεμβρίου 2019 [2019-09-22]
  5. Ελληνικά
  6. 124
  7. Κονσολάκης , Μιχαήλ
  8. Πλιάγκος, Κωνσταντίνος | Μπουρίκας, Κυριάκος
  9. Κυψέλες καυσίμου, Fuel Cells | Πολυμερικές Μεμβράνες , polymer electrolyte mebrane | Εμπορευματοποίηση οχημάτων κυψελών καυσίμου ,Fuel Cell Vehicles Commercialization
  10. 72
  11. Περιέχει Σχήματα , Εικόνες , Πίνακες
    • Τις τελευταίες δεκαετίες η τεχνολογία των κυψελίδων καυσίμου έχει κερδίσει το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας, κυβερνήσεων και οργανισμών ως μία εναλλακτική φιλική προς το περιβάλλον τεχνολογία παραγωγής ενέργειας, ικανής να δώσει λύσεις στα πολύ σημαντικά παγκόσμια προβλήματα της κλιματικής κρίσης και της ενεργειακής ασφάλειας. Ο τομέας των μεταφορών σήμερα βασίζεται στα ορυκτά καύσιμα και είναι υπεύθυνος για ένα μεγάλο μέρος των εκπομπών αερίων ρύπων. Οι κυψέλες καυσίμου πολυμερικής μεμβράνης PEMFC σε σύγκριση με τους άλλους τύπους κυψελών καυσίμου έχουν εδραιωθεί ως η πιο κατάλληλη τεχνολογία στις εφαρμογές οχημάτων. Μέσα από την εκτενή βιβλιογραφική ανασκόπηση παρουσιάζονται οι τύποι των πολυμερικών μεμβρανών ιοντοανταλλαγής, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα κάθε τύπου καθώς και οι τεχνολογικές βελτιώσεις των υλικών αυτών. Αναλύεται η δομή των ηλεκτροδίων των κυψελών PEMFC, καταγράφονται οι παράγοντες που οδηγούν στην υποβάθμιση των υλικών των ηλεκτροδίων και παρουσιάζονται τα καθιερωμένα ανθρακικά υλικά που χρησιμοποιούνται σήμερα στις εφαρμογές PEMFC ως υποστρώματα καθώς επίσης και σύγχρονα ανθρακικά υλικά που έχουν κερδίσει την προσοχή των ερευνητών. Αναδεικνύεται η σημασία της επιστήμης της κατάλυσης στην ανάπτυξη καταλυτών με χαμηλή φόρτιση σε πολύτιμα μέταλλα και καταλυτών μη πολύτιμων μετάλλων. Παρουσιάζονται οι τεχνικοί στόχοι και οι προδιαγραφές λειτουργίας των επιβατικών οχημάτων κυψελών καυσίμου όπως έχουν καταρτιστεί από τους σημαντικότερους οργανισμούς που έχουν συσταθεί με σκοπό την ανάπτυξη και την εμπορευματοποίηση της τεχνολογίας των κυψελών καυσίμου. Αναλύεται η παρούσα κατάσταση και οι προοπτικές εμπορευματοποίησης των οχημάτων FCEVs στον παγκόσμιο χάρτη και δίνονται στοιχεία για το κόστος κατασκευής και χρήσης. Τέλος γίνεται συνοπτική παρουσίαση ολοκληρωμένων συστημάτων κυψελών καυσίμου για επιβατικά οχήματα που έχουν αναπτυχθεί από την εταιρία Toyota.
    • In recent decades, fuel cell technology has gained the interest of the scientific community, governments and organizations as an environmentally friendly alternative to energy production technology, capable of providing solutions to the very important global problems of climate crisis and energy security. The transport sector today is based on fossil fuels and is responsible for much of the emissions of gaseous pollutants. PEMFC polymer membrane fuel cells compared to other types of fuel cells have been established as the most appropriate technology in vehicle applications. Through extensive literature review the types of polymeric ion exchange membranes, the advantages and disadvantages of each type, and the technological improvements of these materials. The structure of the PEMFC cell electrodes is analyzed, the factors leading to the degradation of the electrode materials are recorded, and the established carbon materials currently used in PEMFC applications as substrates as well as modern carbon materials have gained the attention of researchers. The importance of catalyst science in the development of low-cost catalysts and non-precious metal catalysts is being highlighted. The technical targets and operating specifications of FCEVs are presented, as compiled by the most important agencies set up to develop and commercialize Fuel Cell technology. The current situation and prospects for commercialization of FCEVs on the world map are analyzed and data on manufacturing and use costs are given. Finally, we present a brief overview of complete fuel cell systems for passenger cars developed by Toyota.
  13. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.