Бінарна рідка суміш біоетанол-вода та біодизель-вода як паливо для nsdc-l|nsdc|nsdc-l етанол-твердооксидного паливного елементу

2021;
: сс. 254 - 262
1
Research Group of Solid State Chemistry & Catalysis, Chemistry Department, Sebelas Maret University
2
Research Group of Solid State Chemistry & Catalysis, Chemistry Department, Sebelas Maret University

Вивчено можливість використання бінарної рідкої суміші біоетанол-вода та біодизель-вода як палива для NSDC-L|NSDC|NSDC-L паливного елементу. Дослідження проводили за співвідношення біоетанол-вода і біодизель-вода 70:30, температури 673, 773, 873 К та швидкості витрати 1–1,5 мл•хв-1. Визначено, що найвища питома потужність 2,984 мВт•см-2 та 1,838 мВт•см-2 для біоетанолу-води та біодизеля-води, відповідно, досягається за температури 673 К, що є багатообіцяючим результатом для паливного елементу з дуже низькою швидкістю витрати рідкого палива. Встановлено, що напруга розімкнутого ланцюга (НРЦ) паливного елемента з біоетаноло-водним паливом становить 1,439 В, що наближене до теоретичного зачення. НРЦ паливного елемента з біодизель-водним паливом становить 0,710 В, що нижче теоретичного значення. Показано, що явище поляризації залишається проблемою, яка спричиняє втрату напруги під час випробування на паливному елементі.

  1. Alriksson B., Rose S., Van Z. et al.: Appl. Environ. Microbiol. J., 2009, 75, 2366. https://doi.org/10.1128/AEM.02479-08
  2. Torres-Jimenez E., Svoljsal-Jerman M. et al.: Energ. Fuel, 2010, 24, 2002. https://doi.org/10.1021/ef901158a
  3. Colella W., Jacobson M.,Golden D.: J. Power Sour., 2005, 150, 150. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2005.05.092
  4. Badwal S., Giddey S., Kulkarni A. et al.: Appl. Energ., 2015, 145, 80. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.02.002
  5. Beuscher U., Cleghorn S., Johnson W.: Int. J. Energy Res., 2005, 29, 1103. https://doi.org/10.1002/er.1142
  6. Dokmaingam P.: Eng. J., 2015, 19, 1. https://doi.org/10.4186/ej.2015.19.2.1
  7. Nobrega S. et al.: J. Power Sources, 2012, 213, 156, 2012. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2012.03.104
  8. Kirubakaran R., Jain S., Nema R.: Sustain. Energy Rev., 2009, 13, 2430. https://doi.org/10.1016/j.rser.2009.04.004
  9. Nobrega S., Fonseca F., Gelin P. et al.: Energy Procedia, 2012, 28, 28. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2012.08.037
  10. Qin H. et al.: Energy Environ. Sci., 2011, 4, 1273. https://doi.org/10.1039/c0ee00420k
  11. Imran S., Raza R., Abbas G., Zhu B.: J. Fuel Cell Sci. Technol., 2011, 8, 061014. https://doi.org/10.1115/1.4004475
  12. Hanna J., Lee W., Shi Y., Ghoniem A.: Prog. Energy Combust. Sci., 2014, 40, 74. https://doi.org/10.1016/j.pecs.2013.10.001
  13. Helveg S., Lopez-Cartes C., Sehested J. et al.: Nature, 2004, 427, 5. https://doi.org/10.1038/nature02278
  14. Lyu Z., Shi W., Han M.: Appl. Energ., 2018, 228, 556. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2018.06.114
  15. Wang X., Ma Y., Raza R., Muhammed M., Zhu B.: Electrochem.Commun., 2008, 10, 1617. https://doi.org/10.1016/j.elecom.2008.08.023
  16. Aslannejad H., Barelli L., Babaie A., Bozorgmehri S.: Appl. Energ., 2016, 177, 179. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.05.127
  17. Steil M., Nobrega S., Georges S. et al.: Appl. Energ., 2017, 199, 180. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2017.04.086
  18. Akdeniz Y., Timurkutluk B., Timurkutluk C.: Int. J. Hydrogen Energ., 2016, 41, 10021. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.03.169
  19. Rahmawati F., Syarif D., Paramita P., Heraldy E.: Adv. Mater. Res., 2014, 896, 49. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.896.49
  20. Rahmawati F., Nuryanto A., Nugrahaningtyas K.: IOP Conf. Ser: Mater. Sci. Eng., 2016, 107, 012035. https://doi.org/10.1088/1757-899X/107/1/012035
  21. Zhu W., Xia C., Ding D. et al.: Mater. Res. Bull., 2006, 41, 2057. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2006.04.001
  22. Doroshenko I., Pogorelov V., Sablinskas V.: Dataset Pap. Chem., 2013, 2013. https://doi.org/10.7167/2013/329406
  23. [23] https://chem.libretexts.org/Ancillary_Materials/Reference/Reference_Tabl...
  24. Mattos L., Jacobs G., Davis B., Noronha F.: Chem. Rev., 2012, 112, 4094. https://doi.org/10.1021/cr2000114
  25. Sukwattanajaroon V., Assabumrungrat S., Charojrochkul S. et al.: Bioethanol-Fuelled Solid Oxide Fuel Cell System for Electrical Power Generation [in]: Nayeripour M. (Ed.), Renewable Energy - Trends and Applications. IntechOpen 2011. https://doi.org/10.5772/22179
  26. Bion N., Epron F., Duprez D.: Bioethanol reforming for H2 production. A comparison with hydrocarbon reforming [in]: Spivey J., Dooley K. (Eds.), Catalysis v.22. Royal Society of Chemistry, Cambridge 2010, 1-55. https://doi.org/10.1039/9781847559630-00001
  27. Syahputra R., Rahmawati F., Prameswari A., Saktian R.: AIP Conf. Proceed., 2017, 1823, 020061. https://doi.org/10.1063/1.4978134
  28. Arechederra R., Treu B., Minteer S.: J. Power Sources, 2007, 173, 156. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2007.08.012
  29. Ribadeneira E., Hoyos B.: J. Power Sources, 2008, 180, 238. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2008.01.084
  30. Yang T., Sezer H., Celik I. et al.: Int. J. Electrochem. Sci., 2017, 12, 6801. https://doi.org/10.20964/2017.07.30