Fuel Cells (vodikovi gorivni clanci) - Ponovo

[Secundo]

Može li mi to netko reči? Dali koriste neke egzotične materijale? Dali je proizvodnja komplicirana? Ili su krive male serije?

Ako gledamo kompjutere (omiljena uspredba, kako se čini), vrijednost materijala je zanemariva. Večina troškova je prouzrokovana proizvodnjom (skupe tvornice) i ponešto razvojem. Trend cijena je linearan - vodiči su sve tanji, strojevi za opremljenje print ploča sve brži, i tako pada cijena kompjutera.

Nešto slično je i kod fotovoltaičnih ploča. Cijene padaju, ali vrlo sporo, jer je fotovoltaična ploča u biti isti proizvod kao i prije 20 godina. Nešto drugo bi bilo kada bi netko izumio skroz novu tehnologiju ili skroz novi proces proizvodnje (recimo, ultra tanki fotovoltaični slojevi na jeftinim nosečim pločama), ali to nije došlo do komercijalizacije. E sad, gdje je zapelo kod gorivih članaka?

[Rebecca Guay]

Možda će se činiti glup odgovor ali mislim da je dovljna jedna riječ Nafta. Sva današnja tehnologija se bazira na fosilnim gorivima i nafti, zamisli koji bi to bio udarac za naftnu, autobilsku, polimernu industriju. Globalna ekonomija bi se potpuno poljuljala. Ali to je moj stav.
Znam zasigurno da gorivni članak možeš napraviti i sam (probao sam), elektrolizer je još jednostavniji, dok je spremnik vodika već nešto teži.
Cijela tehnologija je ful jednostavna, zašto je skupa ne znam kemičar sam, a ne ekonom.

[Secundo]

Svijetska urota protiv gorivih članaka? Slična onoj konjskog lobbija protiv automobila, ili proizvođaća pisačih mašina protiv kompjutera?

Površno pretraživanje po internetu nije dalo nikakvih rezultata, potražit ću kad uhvatim malo više vremena.

[Rebecca Guay]

Ajd pa nam javi

[deatwin]

Osnova za korištenje vodika kao goriva su gorivni članci. Niskotemperaturni PEM (proton exchange membrane) članci su spremni za komercijalnu upotrebu. Primjena (iako ne tako skora) se očekuje u malim stacioniranim proizvodnjama električne energije, bojlerima, automobilima…

Pitanje opskrbe vodikom se razmatra u varijantama....

Najjednostavnije su one koje računaju na postojeću infrastrukturu, plinovode ili benzinske postaje, uz korištenje plina ili benzina i dizl goriva za proizvodnju vodika potrebnog za pogon gorivnih članaka. To je, svakako, prijelazna faza.
Druge su varijante u proizvodnji, distribuciji i skladištenju vodika.

Izlaz u vodiku, kao čistom gorivu, mnogi očekuju brže nego je to realno moguće. Problem je u visokim troškovima proizvodnje vodika. Vjerojatno bi proizvodnja ekstrakcijom iz zraka bila realna, ali uz ogromne izvore jeftine energije. Taj se izlaz vidi u budućem razvoju nuklearne fuzijske tehnologije. Do tada, kao realnost ostaje korištenje prirodnog plina ili čistog metana, koji po svojem sastavu ima najbolji odnos ugljika i vodika u molekuli (CH4) i može biti nositelj vodika u procesu gorivih članaka.
Do 2020. širenje pogona motornih vozila uz pomoć gorivnih članaka se ne sagledava u velikom udjelu.

Međutim, u jednom prijelaznom razdoblju, (unutar životnog vijeka nafte), može se računati da će čisti vodik za masovnu uporabu biti supstituiran drugim nositeljima vodikove energije, onima koji imaju relativno veliki sadržaj vodika u svojoj molekuli. To može biti prirodni plin i naftni derivati. Dok je to za prirodni plin novo tržište, pogotovo uz tako obećajna trošila kao što je bojler, koji uza svoju osnovnu namjenu-grijanja vode, proizvodi struju za potrebe kućanstva, za naftu je to promjena randmana a time i rafinerijskih procesa. Budući su sve rafinerije, (pa i u Hrvatskoj), dužne zadovoljiti zakonima određenu kvalitetu, to nakon promjena kojima je bio cilj eliminiranje olova, sada je to eliminacija sumpora i reformuliranje goriva, a u bliskoj budućnosti možda novi derivati-nosači vodika. (Makar "možda" je ovdje samo lagani odvojak na koji mogu zakoračiti da bolje "vidim".)
To znači i da se pri ionako skupim modernizacijama (u koje mi u INI upravo krećemo), mora imati u vidu i nove zahtjeve na tehnologije rafinerija i to već iza 2010. A to je tako brzo (toliko brzo da već je došlo), nismo bili spremni koristiti taj obzor kad su prvi planovi, tamo negdje 1998. donošeni.
Uz te i takve neizvjesnosti bliske budućnosti na sceni su i drugi procesi (liberalizacija, deregulacija, potpuno otvaranje tržišta), a zadatak znanosti i struke je da uoči osnovne utjecajne čimbenike.

Potrebno je i iz redova znanosti, odnosno struke, "odgojiti" naraštaj koji će biti spreman "zasjest" u redove izvršne vlasti, kako bi se na mjestu gdje se kroji "energetska politika" sagledavala potpuna slika, horizonta do barem 25 godina.

[Rebecca Guay]

Ina je poprilično troma po pitanju modernizacije u proizvodnji.
A to vrijedi i za cijelu naftnu industriju.
Prije godinu bio je jedan simpozij na Plitvicama, na kojem je jedan čovjek iz Ine prezentirao biodizel kao nešto što Ina "razmatra". Istovremeno se u Njemačkoj biodiesel normalno prodaje na crpkama, počeli su 1999. sa prodajom, 2001. ukupna proizvodnja biodiesela je 1% ukupne proizvodnje diesela.
A di je tu proizvodnja vodika?
Odgovor: Ne postoji.
Iako su količine vodika kao nusproizvoda enormne on se jednostavno spaljuje!
O tome govorim kada je riječ o odnosu nafta - vodik, a ne o zavjeri naftne industrije. Cijeli svijet se pogoni naftom, on je pokretač ekonomije (i ratova) i to je teško zamijeniti u kratkom vremenskom periodu. Potrebna su desetljeća!

[Secundo]

Rebecca Guay kaže:
Ajd pa nam javi

Našao sam razlog: http://www.initiative-brennstoffzell...3?id=109&art=e
Uglavnom su to troškovi proizvodnje. Danas 1kW gorivih članaka košta 20'000 EUR. Ako bi se prešlo na serijsku proizvodnju, cijena bi pala na 3100 EUR/kW, što bi još uvijek bilo preskupo recimo za grijanje. Prosječna obiteljska kuča treba 10 kW = 31'000 EUR.

Potreban je napredak u proizvodnji. Ukoliko bi se stvorilo široko tržište za gč, mogli bi vidjeti sličan pad cijena kao kod elektronskih komponenti. Materijal definitivno nije odlučujući faktor, potrošnja pt-a za gorive članke je minimalna.

[Secundo]

Rebecca Guay kaže:
Mislim da je to glavna prepreka za gč, obzirom da su troškovi za novu infrastrukturu ogromni, i da ih se ne može razdjeliti na duži vremenski period, već dolaze odjednom, t.j. opterečuju znatno likviditet investora, i ne mogu se razdjeliti na puno investora, već bi to bile naftne kompanije ili druga velika poduzeća.

To je bas ono sto sam spomenuo u svom uvodnom kritickom osvrtu, a sto se moze naci detaljnije na stranicama koje sam naveo kao reference.
Zato se i ide na pocetnu primjenu VGC kao lokalnih izvora energije (obrati paznju na semantiku, nije vodik vec VGC izvor energije )
Mnogi grijese kada gledaju na primjenu novih koncepata u postojecim okvirima.
BTW, cijene koje si ti naveo u jednom od postova, odnose se na PEM VGC, ne na SOFC (solid oxide fuel cells).

[BladeRunner]

Ocito sam pritisnuo "Uredi" zabunom, samo mi nije jasno gdje je nestao tvoj tekst, osim ako nisam stisnuo Escape tipku.

Na zalost, ne mogu vratiti nazad tvoj tekst. Sorry.

No da ne duljim o svom "malom gubitku koncentracije" ....

Pogledaj ovo:

http://www.eifer.uni-karlsruhe.de/seite_191.php

Nijemci imaju prilicno razgranatu mrezu distribucije zemnog plina, bas kao i mi ovdje. Ideja je da se relativno mali uredjaji, kao onaj na slici, ugradjuju u kuce. Takav bi uredjaj proizvodio struju, a istovremeno sluzio za grijanje vode, zraka u kuci po zimi, a ljeti bi je hladio. Mogu ti reci da su ovdje kod mene poceli testirati neke primjene novih rjesenja u izradi keramickih gorivnih clanaka koje puno obecavaju. Ideja je da se znatno snizi cijena istih.

Mozemo mi danima pricati o tehnologijama i distribuciji kada se ne misli na neke osnovne stvari. Zalosno u svemu ovome kod nas ovdje su dvije nevjerovatno velike gluposti kada je potreba za energijom u pitanju.
Posto ne postoje neki propisi, ne pridaje se paznja izolaciji kuca kod nas. Kao sto je netko lijepo rekao, kod nas se podignu 4 zida i krov za zivljenje, da bi onda morao svakodnevno trositi silne kilovate energije kako bi takvu kutiju odrzavao normalnom za zivot. Nasa klima, unatoc visokim temperaturama u ljeti, je vrlo povoljna. Sa, relativno jeftinom toplotnom izolacijom u zidovima, ustedjelo bi se puno energije.
Netko je ovdje naveo statistiku da se u prosjeku trosi izmedju 20 i 30 posto energije dnevno za grijanje vode. Istovremeno se prestalo stimulirati ugradnju suncanih bojlera na krovove. To je jedno vrijeme ovdje bilo popularno, a onda se stalo sa time. Ti bojleri nisu bili neka skupa stvar i vrlo su jednostavni za ugradnju i primjenu.

[BladeRunner]

Obviously, the materials themselves account for only a small part of the system’s total cost. The reason why fuel cells are so expensive is that the finished system components are still largely manufactured by hand. Larger production runs could, however, bring savings, and Jörissen and his colleagues therefore also calculated just how much could be saved. Even if batches of only a few thousand units were produced, the costs of the system could be reduced from 20,000 euros to around 3,100 euros. Such a major reduction would primarily be accomplished through less expensive production methods for components such as bipolar plates, MEAs and gas diffusion layers. Additional savings could be achieved by further boosting technical performance and mass-producing the systems, says Jörissen. Fuel cells could then also become an economically viable alternative in larger market segments.


Keramicke VGC su jeftinije od toga. No uzmimo da ce se moci stacionarni VGC za jedno domacinstvo kupiti za manje od 5 tisuca eura, cijena vise nece biti barijera za kupnju. Moj klima uredjaj sam prije sedam godina, skupa sa ugradnjom platio oko 8 somova Australaca. Znaci, tu smo negdje. Hitachi tvrdi da ce se njihove jedinice od 3,5 kW za upotrebe u domacinstvu moci kupiti za ne vise od 5 somova AUD. To je jos uvijek jeftinije od vecih plazma ekrana.

[Rebecca Guay]

Evo sad sam odlučio sve korisne site-ove koje navedete stavljati u Favourites jer ih poslije ne mogu naći
Uglavnom se i na "prirodnim znanostima" razvila jako zanimljiva diskusija u FCV - fuel cell vehicles.
Uglavnom ima puno ok likova sa velikim znanjem (el Tomo, Secundo, Bariole, AxMnekibroj i sl). Zanimljivo je kako svi rade u određenim područjima koja obuhvaćaju određena znanja i aspekte. Od energetika, stojarstva, elektrotehnike, kemije, ekonomije? i sl.
A to je nužno za jednu ovakvu konstruktivnu raspravu, jer ja sam na ovom forumu saznao masu stvari koje nisam znao, stoga svaka čast Deckardu-pustinjskom crvu

[Secundo]

BladeRunner kaže:
Mozemo mi danima pricati o tehnologijama i distribuciji kada se ne misli na neke osnovne stvari. Zalosno u svemu ovome kod nas ovdje su dvije nevjerovatno velike gluposti kada je potreba za energijom u pitanju.
Posto ne postoje neki propisi, ne pridaje se paznja izolaciji kuca kod nas. Kao sto je netko lijepo rekao, kod nas se podignu 4 zida i krov za zivljenje, da bi onda morao svakodnevno trositi silne kilovate energije kako bi takvu kutiju odrzavao normalnom za zivot. Nasa klima, unatoc visokim temperaturama u ljeti, je vrlo povoljna. Sa, relativno jeftinom toplotnom izolacijom u zidovima, ustedjelo bi se puno energije.
Netko je ovdje naveo statistiku da se u prosjeku trosi izmedju 20 i 30 posto energije dnevno za grijanje vode. Istovremeno se prestalo stimulirati ugradnju suncanih bojlera na krovove. To je jedno vrijeme ovdje bilo popularno, a onda se stalo sa time. Ti bojleri nisu bili neka skupa stvar i vrlo su jednostavni za ugradnju i primjenu.

Da, ovo i mene čudi. Svi sežu za nekim futurističkim riješenjima, bez da se ostvari ono što je već sa današnjom tehnologijom moguče, a i ekonomski isplativo. Bez obzira koliko ćemo cijenu SOFC oboriti, one će i dalje trošiti zemni plin, koji sigurno neće biti jeftiniji s vremenom. Znači, izolacija nikako nije bačen novac, i počinje vračati uloženo odmah, a ne u bližoj ili daljnjoj budučnosti kao druge predložene mjere. Iz toga se može zaključiti samo jedno: Energenti su još uvijek prejeftini, i to u tolikoj mjeri da se ne isplati uopće razmišljati o potrošnji (kukati radi cijene je druga stvar, to je lako i svakom moguče ) odnosno greška u investicijskom proračunu (koliko resursi uložiti za izolaciju spram drugih namjena) nije očigledna.

[Secundo]

BladeRunner kaže:
Ocito sam pritisnuo "Uredi" zabunom, samo mi nije jasno gdje je nestao tvoj tekst, osim ako nisam stisnuo Escape tipku.

Na zalost, ne mogu vratiti nazad tvoj tekst. Sorry.

Nema problema, tok diskusije je i dalje isti, i najvažniji argumenti su tu.