Ogniwa paliwowe tańsze dzięki robotom

Ogniwa paliwowe tańsze dzięki robotom

Na Rensselaer Polytechnic Institute ruszył projekt, który ma rozwiązać problem dużych kosztów wytwarzania ogniw paliwowych poprzez zastosowanie robotów, które będą składać tzw. stosy ogniw.

Uczelnia dostała trzy nowe systemy robotów przemysłowych, które znajdą się w elastycznym procesie produkcji ogniw paliwowych. Amerykańskie Ministerstwo Energii zasugerowało, że jedyną poważną przeszkodą w stosowaniu ogniw na szerszą skalę jest zbyt wysoki koszt ich wytworzenia. Naukowcy będą chcieli obniżyć koszty poprzez zautomatyzowanie procesu składania membrany wymiany protonów (PEM) w ogniwach paliwowych, na który to proces przypada większość kosztów.

W ogniwach paliwowych z membraną wymiany protonów wodór jest rozszczepiany na protony i elektrony – proces ten zachodzi po jednej stronie polimerowej membrany. Membrana przepuszcza protony, a elektrony zatrzymuje – w efekcie generowany jest przepływ prądu elektrycznego. Po drugiej strony membrany elektrony ponownie łączą się z protonami i tlenem z powietrza, tworząc wodę i ciepło jako produkty uboczne. Aby wyprodukować wystarczającą ilość energii, pojedyncze ogniwa łączone są w tzw. stosy.

Obecnie złożenie jednego stosu ogniw, wraz z przetestowaniem go pod względem szczelności zajmuje jeden dzień. Aby cena takiego produktu była atrakcyjna dla klientów, na złożenie stosu musiałyby wystarczyć minuty, a nie godziny.

Celem uruchomionego projektu jest zminimalizowanie czasu składania stosów ogniw paliwowych – ma to zostać spełnione dzięki zautomatyzowanym procesom produkcyjnym i zrobotyzowanym systemom precyzyjnych technik obróbki. Znacznym utrudnieniem jest tutaj fakt, iż wiele materiałów potrzebnych do budowy stosów jest cienkich, zanurzonych w kwasach wywołujących korozję lub bardzo wrażliwych na wilgotność powietrza. To sprawia że do procesu muszą być zastosowane niekonwencjonalne metody obsługi przedmiotów.

Badacze mają niecałe 2 lata na opracowanie kompletnego systemu. W 2007 roku będą zobowiązani do przedstawienia raportu ze swoich prac na Konferencji Robotyki i Wizji Maszynowej.