Naukowcy z Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa od dawna zajmowali się ogniwami paliwowymi ze stopionym węglanem. Te, znane jako MCFC (Molten Carbonate Fuel Cell) zostały na przestrzeni lat znacząco usprawnione, choćby w zakresie produkcji takich ogniw oraz konstrukcji stosów. W ramach dalszych planów badacze z Politechniki Warszawskiej zamierzają stworzyć tzw. ko-elektrolizer, który posłuży do produkcji wysokiej jakości gazu syntezowego.
Czytaj też: Elektryki podbijają Polskę. Poznaliśmy szczegóły najnowszego raportu
W toku prowadzonych badań udało się poszerzyć wiedzę na temat sposobów wytwarzania ogniw MCFC oraz ich ponownego wykorzystania. Pod uwagę brano metody produkcji takowych na dużą skalę, a także doskonalenie ich struktury. W międzyczasie rozpoczęła się też współpraca ze spółką Tauron.
Paliwo produkowane z wykorzystaniem technologii rozwijanej przez naukowców z Politechniki Warszawskiej mogłoby pomóc w odchodzeniu od paliw kopalnych
To właśnie za jej sprawą, w ramach projektu TENNESSEE, powstało urządzenie wyposażone w ogniwa do przechwytywania dwutlenku węgla ze spalin. Utorowało to drogę do wykorzystania podobnej technologii do syntezy paliw bezpośrednio z wody, dwutlenku węgla i energii elektrycznej. O ile do tej pory polegało to na dostarczaniu wodoru i pozyskiwaniu energii elektrycznej, tak nasi naukowcy chcieli przetestować odwrotną opcję, tj. polegającą dostarczaniu pary wodnej i dwutlenku węgla, by pozyskać paliwo.
Gdy udało się potwierdzić, iż taka opcja jest możliwa, naukowcy postanowili łączyć pojedyncze ogniwa w szeregowe stosy. W przyszłości ma to pozwolić na tworzenie urządzeń wykorzystujących dwutlenek węgla i wodę do tworzenia gazu syntezowego, który mógłby być używany do konwersji na paliwa syntetyczne. Takim mianem określa się wszelkie paliwa pozbawione zanieczyszczeń w postaci związków siarki, tlenków azotu czy cząstek stałych.
Produkcja energii będzie więc bardziej ekologiczna, a jednocześnie w grę będzie wchodziło usuwanie dwutlenku węgla z atmosfery. Urządzenie wykorzystuje zgromadzony dwutlenek węgla i parę wodną, które są wtłaczane do ko-elektrolizera. Ten jest zasilany energią pochodzącą z odnawialnego źródła i jest wykorzystywany do konwersji wody do wodoru i dwutlenku węgla do tlenku węgla. Jak dodają sami zainteresowani, koelektroliza to dopiero pierwszy etap syntezy paliw. Następny jest związany z przesyłaniem wytworzonego gazu do reaktora Fishera-Tropscha.
Czytaj też: Ekologiczne kopalnie węgla? Naukowcy podjęli się karkołomnego zadania
Aktualnie budujemy narzędzia numeryczne. Chcemy przygotować modele, zrobić symulacje, żeby zbadać jak nasz stos będzie się zachowywał. Kolejnym krokiem będzie jego konstrukcja. Najpierw wszystkie elementy zewnętrzne, potem dołożymy te aktywne, złożymy całość i sprawdzimy jak działa. Jeżeli testy wyjdą pomyślne, ostatnim etapem będzie przygotowanie dokumentacji, jak to zrobić w większej skali. wyjaśnia dr inż. Arkadiusz Szczęśniak