Palivové články se učí plavat

Vývoj palivových článků otevírajících cestu k vodíkové energetice se dopracoval v posledních letech až k membránovým „horkým“ článkům s roztavenými karbonáty MCFC, které na rozdíl od jiných typů se obejdou bez drahých katalyzátorů. Nutnost udržovat provozní teplotu kolem 600 °C sice klade na použité materiály mimořádné nároky, díky vnitřnímu reformingu ale nevyžadují příliš čisté palivo, kterým mohou být plyny z uhlí i zemní plyn, bioplyn i různé odpadní plyny. Anody i katody jsou porézní z niklových slitin, směs kyslíku a plynu se přivádí na katody, napětí článků je okolo 1,05 V. Vysoká teplota „jádra“ je předurčuje zejména pro využití v menších kogeneračních jednotkách nebo v roli mobilních energetických bloků s elektrickými výkony 250 kW až 2,5 MW. Na jejich vývoj se v rámci spolupráce s firmou Fuel Cell Energy v EU zaměřila společnost MTU v neměckém Ottobrunnu. Po desetiletém vývoji se mohou pochlubit prvními 30 kogeneračními jednotkami „Hot Module“ s elektrickým výkonem 220 kW při účinnosti 65 %, která vzroste při využití 170 kW uvolňované tepelné energie těsně k 90 %! Základem „Hot Module“ jsou články s taveninou směsi alkalických uhličitanů fixovaných v křížově ofukované matrici. Instalovaný kilowatt výkonu vyjde na 8000 eur. MTU nejnověji ve spolupráci s norskou loděnicí Wärtsilä se pokouší prosadit „balené“ kogenerační jednotky Hot-Module a v podobě kontejnerů uplatnit z ekologických i ekonomických důvodů i v lodní dopravě jako doplňkový zdroj elektřiny a tepla zejména po dobu kotvení nákladních a speciálních lodí. V květnu 2009 byl speciálně upravený experimentální Hot-Modul během tří dnů instalován na palubu plavidla Viking Lady zásobujícího těžební věž West Phoenix. 90 m dlouhé plavidlo se čtyřmi diesely po 2000 kW s 25člennou posádkou může od té doby při kotvení u věže a v 2000 km vzdáleném přístavu odstavit motory a je zásobováno „čistou“ elektřinou a teplem z Hot–Modulu. Palivem je z těžby na místě upravený a zkapalnělý plyn LNG. Na rozdíl od motorů, které využívají energii paliva s účinností maximálně 30 %, při plném využití výkonu modulu (320 kW elektřiny a 240 kW tepla) lze ze spotřebovaného LNG „vytěžit“ téměř 90 % energie! Agregát s 500 články v hermetickém ocelovém plášti je bezhlučny, řízený vlastní automatikou, a provoz je v rámci pokusu přes družicový systém nepřetržitě diagnostikován střediskem MTU-On site Energy v Ottobrunnu. O systém, který je nejen ekonomický, ale slibuje snížení škodlivin z výfuků lodních dieselů ve všech přístavech a terminálech světa mají už dopředu velký zájem světové loděnice, rejdařství a správy velkých přístavů. Jan Tůma Foto archiv autora