VTT Uutta | Uutiset 2005

3.1. Suomalainen teräs voisi korvata kalliin keraamisen osan polttokennoissa


VTT on tutkinut mahdollisuutta käyttää ruostumatonta terästä polttokennojen virrankeräimissä. Suomalainen teräs pärjäsi hyvin VTT:n testeissä, joissa määriteltiin oksidipolttokennon kriittisten osien, kuten virrankeräinten, kestävyyttä. Terästen käyttö virrankeräinten valmistusaineena lisää niiden kestävyyttä ja alentaa valmistuskustannuksia. Kestävyys ja laskevat kustannukset mahdollistavat polttokennojen yleistymisen.

VTT:n tulosten mukaan suomalainen teräs pärjäsi erinomaisesti verrattaessa sitä japanilaiseen ja saksalaiseen vastaavaan teräkseen. Kaupalliseksi oksidipolttokenno tullee vuodesta 2007 alkaen, mutta käytön oletetaan yleistyvän vasta ensi vuosikymmenellä.
 Polttokennojen yleistymistä ovat hidastaneet korkea hinta ja vaativat käyttöolot, joissa kennon virrankeräimet joutuvat toimimaan. Hintaa laskevat kasvavat valmistussarjat, mutta materiaalien kestävyydessä on vielä parannettavaa.

Polttokennot ovat yleensä joko oksidi- tai polymeerikalvopolttokennoja. Oksidipolttokenno toimii lähes ilman haitallisia päästöjä ja sopii muun muassa hajautettuun sähkön- ja lämmöntuotantoon. Oksidipolttokenno koostuu kokonaan keraameista ja toimii 600 - 1000 °C lämpötiloissa, kun taas polymeerikalvokennoissa on nimensä mukaisesti ohut polymeerikalvo. Sen käyttölämpötila on vain noin 100 °C.

Oksidipolttokennojen käyttöönottoa ovat hidastaneet erittäin korkeat käyttölämpötilat (800 - 1000 °C), jotka aiheuttavat suuria vaatimuksia materiaaleille. Näissä lämpötiloissa yhtenä kaupallistumista rajoittavana tekijänä on ollut epävarmuus keraamisen virrankeräimen (bipolaarilevyn) pitkäaikaiskestävyydestä, sen hinta ja pienet valmistussarjat. Matalammat käyttölämpötilat (600 - 800 °C) mahdollistavat teräksisten virrankeräimien käytön.

Lisätietoja:

VTT Tuotteet ja tuotanto                              
Juha Veivo, tutkija                                        
Puh. 020 722 6797, (050) 338 4247
juha.veivo@vtt.fi     
                                      
Sanni Mustala, tutkija
Puh. 020 722 6842, (050) 548 2240
sanni.mustala@vtt.fi

 


Uutta | Uutiset 2005

VTT