Die Energieerzeugung durch Dieselgeneratoren ist bereits gängige Praxis – was unterscheidet ihr System von konventionellen Dieselgeneratoren?
Dieselgeneratoren verstromen Dieselkraftstoff durch einen Verbrennungsmotor eventuell mit zusätzlicher Nutzung der entstehenden Abwärme. Diese Aufgabe kann in einem gekoppelten Reformer-Brennstoffzellensystem mit moderner Katalysatortechnik viel besser erfüllt werden:
- Ohne die Emission von NOx
- Ohne den Einsatz großer bewegter Motorbauteile, dadurch
- Wesentlich weniger wartungsintensiv
- Mit geringeren Geräuschemissionen
- Mit wesentlich geringerer Wärmesignatur (wichtig für militärische und überwachungstechnische Anwendungen)
Motorische Dieselgeneratoren haben einen optimalen Lastpunkt, abseits von diesem sinkt die Effizienz schnell. Wegen der geringeren Abhängigkeit der Effizienz einer Brennstoffzelle von der Systemlast ist anders als beim Motorsystem auch ein Betrieb in Teillast (abseits vom optimalen Lastpunkt) mit hoher Effizienz möglich.
Unser Fokus liegt zudem auf optimaler Leistung bei kleinster Baugröße und Systemeffizienz durch Verwertung aller anfallenden Stoffströme. Dadurch können wir einen Wirkungsgrad im Bereich von 35% erreichen, das sind 10% mehr als für Verbrennungsmotoren vergleichbarer Größe (25%)!
Wie erreichen sie die hohen Leistungsdichten in ihren Reformersystemen?
Um einen Dieselreformer mit einer PEM-Brennstoffzelle koppeln zu können, muss das Produkt der autothermen Reformierung gereinigt werden. Dies kann auf verschiedenem Wege erfolgen:
- Durch Druckwechseladsorption (dies ist vom Bauraum großvolumiger und daher für Landfahrzeuge eher ungeeignet)
- Durch Membrantrennung (der erforderliche Betriebsdruck ist recht hoch)
- Durch katalytische Gasreinigung, im Wesentlichen wird das beim Reformierprozess unvermeidlich entstehende Kohlenmonoxid in einem zweistufigen Prozess fast vollständig entfernt.
Wie erreichen sie die hohen Leistungsdichten in ihren Gasreinigungsreaktoren?
Der grundlegende Aufbau der IMM Reaktortechnologie für die katalytische Gasreinigung ist der eines Plattenwärmeübertragers. Dadurch kann die bei den Gasreinigungsreaktionen entstehende Wärme sehr effizient entfernt werden.
Somit werden mehrstufige Reaktorkonzepte, wie sie bei konventionellen Festbettreaktoren erforderlich sind, überflüssig:
- Statt zweistufiger Wassergas-Shift-Reaktoren setzen wir am IMM eine einzige luftgekühlte Reaktorstufe ein.
- Statt einer konventionellen zwei- oder gar dreistufigen Selektivoxidation setzen wir am IMM einen einstufigen Reaktor mit Verdampfungskühlung ein.
Dies spart enorm Bauraum und regelungstechnischen Aufwand.
Die am IMM entwickelten Katalysatoren für das Reformieren und die Gasreinigungsreaktionen sind hochaktiv. Unser Katalysator für die Wassergas-Shift-Reaktion hält seit vielen Jahren den Weltrekord bezüglich der Aktivität – bei extrem hoher Stabilität und Robustheit.