SOFC20:ホットボックス・スタックモジュールの初回テストが無事終了

プランゼーが天然ガス燃焼定置型燃料電池システムの実証機に新しいインターコネクタを提供します。出力5kW以上で50%を超える電気効率を達成するものです。

プランゼーは、合同プロジェクトSOFC20の一環として、Fraunhoferセラミック技術・システム研究所(IKTS)、AVL List GmbH、SCHOTT AG、ユーリッヒ研究センターと天然ガス燃焼定置型燃料電池システムの実証テストに取り組んでいます。出力5kW以上で50%を超える電気効率を達成するものです。計画されているホットボックスの初回テストが2012年3月に無事終了しました。SOFC20はドイツ連邦経済技術省の支援事業です。

SOFC20プロジェクトでは、Fraunhofer IKTS(セラミック技術・システム研究所)が8つの燃料電池セルを直列につないで積層したホットボックスを設計しました。2012年3月に、新たに開発されたこのホットボックスの初回テストが無事終了しました。テスト中、スタックモジュールは5.5kWの出力を達成しました。今後、模擬天然ガス改質ガスを用いてさらにテストを行ったあと、このスタックモジュールはAVL List GmbHで特別に開発されたシステム環境のもとに設置され、テストを受けます。

プランゼーは、このプロジェクトに粉末冶金法を用いて一体化した保護コーティングを施した130×150mmの世界最大のSOFCインターコネクタを提供しています。個々の燃料電池セルを接続し、燃料ガスと空気をシステム内に分配するものです。

MK351では、プランゼーはクロム(Cr)と鉄(Fe)とイットリウム(Y)――いわゆるCFY合金――から、特に完全に安定化したジルコニアでできた電解質支持型セルと組み合わせて使用するインターコネクタを開発しています。このクロムベースのインターコネクタの膨張率は、電解質のそれと完全に一致しています。MK351インターコネクタは、特許で保護された製品と異なり、ご希望のスタックメーカーに自由にご利用いただけるものです。

!!A protective layer against chromium evaporation ist already integrated. With the dimension of 130 x 150 mm die MK351 is currently the largest SOFC interconnect mady by powder metallurgy. Unlike other customized designs, the MK351 is available for all stack producers.!!

SOFCとは?

 

固体酸化物燃料電池(SOFC)は650~1000ºCの動作温度で使用されます。ESC(Electrolyte-Supported Cell:電解質支持セル)SOFCでは、電解液は酸素イオンを伝導するだけでなく、セルの機械的安定性も確保します。ほかのタイプの燃料電池と異なり、SOFCは酸素の助けを借りて水素を水に変換するだけでなく、COもCO2に変換します。この電気化学反応によって、ガス中に含まれるエネルギーから主に電気的な力が生まれます。SOFCの高い動作温度は決定的な利点になります。水素とCOは、燃料電池システムの中で、天然ガス、バイオガスなどの炭化水素を含むガスからシフト反応によって発生させることができます。 プランゼーの金属ITMインターコネクタは、個々のセルのアノードとカソードを電気的に接続し、燃料ガスと空気を活性化領域へ送り込みます。セルスタックは、何枚かのセルの層が積み重なってできています。SOFCのスタックは、燃料電池システムのほかの部分を高温から保護するホットボックスに閉じ込められており、燃料ガス、空気、導体、センサーのダクトが付いています。 バランスオブプラント(BOP)と呼ばれる周辺構成要素は、スタックモジュールに必要なあらゆる装置を提供します。その中でも特に重要なのは、燃料ガス脱硫装置、燃料ガスと空気を制御するためのすべてのシステム、熱交換器、ファン、燃料電池が発生させた直流電流を交流に変換するACインバーターなどです。詳しくは、SOFCインターコネクタのページをご覧ください。