水素エネルギーとグラファイトバイポーラプレート

現在、多くの国々で新水素研究があらゆる面で本格的に進められており、技術的な困難を克服しようと努力している。水素エネルギーの生産・貯蔵・輸送インフラの規模が拡大し続けるにつれ、水素エネルギーのコストも大幅に低下する余地がある。研究によると、水素エネルギー産業チェーン全体のコストは2030年までに半減すると予測されている。国際水素エネルギー委員会とマッキンゼーが共同で発表した報告書によると、30以上の国と地域が水素エネルギー開発のロードマップを発表しており、水素エネルギープロジェクトへの世界的な投資額は2030年までに3,000億米ドルに達する見込みである。

水素燃料電池用電解黒鉛板バイポーラプレート

水素燃料電池スタックは、複数の燃料電池セルを直列に積み重ねたものである。バイポーラプレートと膜電極接合体(MEA)は交互に重ね合わされ、各モノマー間にシールが埋め込まれている。前後のプレートで押し付けられた後、ネジで固定され、水素燃料電池スタックが形成される。

バイポーラプレートと膜電極(MEA)は交互に重ね合わされ、各モノマー間にシールが埋め込まれています。前後のプレートで押し付けられた後、ネジで固定され、水素燃料電池スタックが形成されます。現在、実際の用途は、人工黒鉛製の双極板。この種の材料で作られたバイポーラプレートは、優れた導電性と耐腐食性を備えています。しかし、バイポーラプレートの気密性に対する要求から、樹脂含浸、炭化、黒鉛化、その後の流体場処理など、多くの製造工程が必要となるため、製造手順が複雑でコストも非常に高く、燃料電池の実用化を制限する重要な要因となっています。

プロトン交換膜燃料電池(PEMFC)は、等温電気化学的な方法で化学エネルギーを電気エネルギーに直接変換できます。カルノーサイクルに制約されず、エネルギー変換効率が高く(40%~60%)、クリーンで無公害(生成物は主に水)です。21世紀最初の効率的でクリーンな電力供給システムと考えられています。PEMFCスタック内の個々のセルを接続するコンポーネントとして、バイポーラプレートは主に、セル間のガス接触を遮断し、燃料と酸化剤を分配し、膜電極を支持し、個々のセルを直列に接続して電子回路を形成する役割を果たします。


投稿日時:2022年1月10日
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