تقنية إعادة تشكيل الميثانول عالية الحرارة

تنتج خلايا وقود الميثانول عالية الحرارة الهيدروجين أساسًا عبر إعادة تشكيل الميثانول في درجات حرارة مرتفعة، ثم تستخدم التفاعل الكهروكيميائي بين الهيدروجين والأكسجين داخل خلية الوقود لتوليد الطاقة الكهربائية.

أسباب اعتماد درجات الحرارة المرتفعة:
يستطيع خليط من الميثانول وبخار الماء، عند درجة حرارة معينة وعلى حفّاز، إنتاج الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون، مع كمية صغيرة من أول أكسيد الكربون. لكن أول أكسيد الكربون قد يُدمَص على الحفّاز ويسمّمه، ما يؤدي في النهاية إلى توقف تفاعل الإصلاح. أما في ظروف الحرارة المرتفعة، فإن دمص أول أكسيد الكربون على سطح الحفّاز يكون أصعب. فمثلًا، 10–20 جزءًا في المليون من أول أكسيد الكربون في درجة حرارة الغرفة تخفّض أداء الحفّاز بوضوح. وعند التشغيل على 130 °م تبلغ سعة التحمل 1000 جزء في المليون، وعند 150 °م تصل إلى 10000 جزء في المليون، وعند تجاوز 160 °م تبلغ 30000 جزء في المليون دون انخفاض ملحوظ في الأداء.

يوضّح الشكل أعلاه مبدأ عمل خلية وقود الميثانول عالية الحرارة بإعادة التشكيل:
يوفّر مولّد الحرارة العالية الحرارة الكافية لإبقاء المُصلِح عند حرارة التشغيل؛ والمبخّر هو الموضع الذي يتحول فيه خليط الماء والميثانول من الحالة السائلة إلى الغازية؛ وفي المُصلِح يحدث تفاعل إصلاح الميثانول، ويُستخدم الغاز الناتج مادةً أولية لتوليد الكهرباء في خلية الوقود. وفي نظام كهذا لا حاجة إلى إزالة أول أكسيد الكربون بشكل منفصل، لأن خلايا وقود الميثانول عالية الحرارة تتحمّل الشوائب في الغاز المُصلَح (مثل أول أكسيد الكربون والميثانول غير المتفاعل) بدرجة عالية. كما يُمدّ مولّد الحرارة العالية بالهيدروجين غير المتفاعل، وتُستخدم الحرارة الفائضة التي تطلقها خلية الوقود في المبخّر للاستفادة من الوقود والحرارة بكفاءة.

لمزيد من المعلومات عن تقنية إعادة تشكيل الميثانول عالية الحرارة:
https://www.htech360.com/a/23447