Das Projekt "Entwicklung einer Mehrschichtanode fuer die SOFC" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Karlsruhe (TH), Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik.Hochtemperaturbrennstoffzellen mit keramischem Festelektrolyt (SOFC: Solid Oxide Fuel Cell) sind aufgrund ihres hohen Wirkungsgrades und ihrer Umweltvertraeglichkeit eine zukunftsweisende Alternative gegenueber konventioneller Energieerzeugung. Die Leistungsfaehigkeit und Lebensdauer der Einzelzellen sind dabei entscheidende Kriterien fuer die wirtschaftliche Nutzung von Brennstoffzellen. Bisherige Untersuchungen haben ergeben, dass es bei Langzeitbetrieb zu irreversiblen Veraenderungen in der Mikrostruktur der Anode kommt, die zu einer Senkung der Leistungsfaehigkeit fuehren. Je nach Belastung der Einzelzellen treten unterschiedliche Degradationsmechanismen auf. Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer Anode, die aus mehreren Funktionsschichten besteht, um so die noetige Leistungsfaehigkeit und Langzeitstabilitaet zu liefern. Es soll ein Gradient in der Korngroesse, dem Nickelanteil und somit der Porositaet und der elektrischen Leitfaehigkeit erreicht werden, da die einzelnen Bereiche der Anodenstruktur unterschiedlichen Anforderungen genuegen muessen. So sind an der Grenzschicht Elektrolyt/Anode kleine Koerner erwuenscht, um eine moeglichst grosse Reaktionsflaeche zu erhalten. Wohingegen an der Grenzflaeche Anode/Interkonnektor ein hoher Anteil an grossen Nickelkoernern erforderlich ist, um einen guten elektrischen Kontakt und hohe Porositaet zu gewaehrleisten. Die optimale Zusammensetzung und Mikrostruktur der einzelnen Funktionsschichten soll durch systematische Belastungstests (elektrisch, chemisch, thermomechanisch) an verschiedenen homogenen Modellstrukturen, das sind Cermetproben aus Nickel- und YSZ-Teilchen mit definierter, homogener Zusammensetzung und Mikrostruktur, und durch die elektrochemische Charakterisierung von Einzelzellen mit entsprechenden homogenen Anodenstrukturen ermittelt werden. Vor und nach Durchfuehrung der Belastungstests ist eine umfassende Analyse der Zusammensetzung und Mikrostruktur der Modell- und Anodenstrukturen mittels Elektronenmikroskopie (REM, TEM, EDX, WDX) vorgesehen. Anhand der gewonnenen Ergebnisse soll ein Modell fuer die verschiedenen Verlust- und Degradationsmechanismen in der Anode entwickelt werden.
Das Projekt "FP4-ENV 2C, Analysis and Fate of Concrete Admixtures in Wastewaters" wird/wurde gefördert durch: Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel. Es wird/wurde ausgeführt durch: DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. - Technisch-wissenschaftlicher Verein - Technologiezentrum Wasser (TZW).General Information: Through construction activities, large quantities of polymeric organic compounds used as concrete admixtures are potentially introduced into the environment. The majority of these chemicals are xeniobiotic sulfonated compounds such as sulfonated naphthalene-formaldehyde-condensates (SNFC), sulfonated melamine-formaldehyde-condensates (SMFC) and ligninsulfonates (LS). The proposed project aims to provide new and innovative analytical procedures for the determination of SNFC, SMFC, LS, related monomers and degradation products. As sensitive and specific analytical procedures for highly polar organic mircropollutants are still scarce, the procedures developed in the course of this project will have applications beyond the scope of the proposed study. The newly developed analytical tools will be applied to determine the occurrence of the above compounds in different wastewater streams, in receiving waters and in drinking water. Behaviour and fate of SNFC, SMFC, LS, related monomers and degradation products during wastewater treatment will be studied aiming at the identification of the relevant chemo dynamic processes. The project is organised into four interrelated work packages addressing the following areas: (i) Development of state-of-the art trace enrichment, separation and detection techniques using solid-phase extraction, high-performance liquid chromatography (HPLC), capillary electrophoresis (CE) and HPLC/mass spectrometry. (ii) Occurrence of SNFC, SMFC, LS, related monomers and degradation products primarily in wastewaters from different industrial and municipal sources as well as in receiving waters, concrete leachates, ground waters and drinking water. (iii) Mass balance of SNFC, SMFC, LS, related monomers and degradation products in different wastewater treatment plants, identification of processes relevant for their environmental fate and identification of possible wastewater disinfection by-products. (iv) Synthesis of the above results in a mass-flux and exposure analysis, leading to a basis for the assessment of environmental and human risks, identification of possible product liabilities and recommendations concerning the establishment of environmental and industrial standards. This project will contribute to the urgently needed scientifically sound basis for the environmental impact assessment of the most important concrete admixtures which are applied worldwide in vast and steadily increasing amounts. Prime Contractor: Universita Ca Foscari di Venezia, Dipartimento di Scienze Ambientali Environmental Chemistry Section; Venezia/Italy.
Das Projekt "Hochtemperatur-Brennstoffzellen (SOFC), IWE 2^Hochtemperatur-Brennstoffzellen (SOFC), Hochtemperatur-Brennstoffzellen (SOFC)" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Karlsruhe (TH), Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik.Langzeitstabilitaet Luftelektrode/Elektrolyt - Fuer den Einsatz der Hochtemperaturbrennstoffzelle mit keramischem Festelektrolyt (SOFC: Solid Oxide Fuel Cell) als wirtschaftliches und umweltfreundliches Energieerzeugungssystem sind die Lebensdauer und der Wirkungsgrad der Anlage von ausschlaggebender Bedeutung. Bisherige Untersuchungen haben gezeigt, dass im Laufe der geforderten Betriebsdauer von 40000 h der Wirkungsgrad stark abnimmt. Nach konstanter elektrischer Belastung im Langzeitbetrieb (mehr als 1000 h) wird an der Grenzflaeche Luftelektrode/Elektrolyt eine Interdiffusion festgestellt, die mit einer Porenbildung verbunden ist und somit zu einer Delamination der Luftelektrode fuehren wird. Temperaturwechsel fuehren aufgrund von unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der Zellkomponenten zu zusaetzlichen thermomechanischen Belastungen. In diesem Projekt soll der Einfluss von elektrischen und thermomechanischen Belastungen auf die elektrische Degradation der Verbundstruktur Luftelektrode/Elektrolyt gezielt untersucht werden. Eine Verbesserung der elektrischen und mechanischen Eigenschaften dieser Verbundstruktur soll durch eine strukturierte, poroese Elektrolytzwischenschicht realisiert werden, die ueber das MOD-Verfahren (Metallo Organic Deposition) mit Elektrodenmaterial infiltriert wird. Eine rechnergestuetzte Modellierung und Simulation soll diese Entwicklung begleiten und optimieren. Umweltrelevanz: Als elektrochemische Energiewandler ermoeglichen Hochtemperatur-Brennstoffzellen eine direkte Umwandlung der chemischen Energie eines Brenngases (zB Erd- und Kohlegas aber auch Wasserstoff) in elektrische Energie. Kraftwerke auf SOFC-Basis zeichnen sich aufgrund ihres deutlich hoeheren elektrischen Nettowirkungsgrades von bis zu 65 Prozent durch niedrigere CO2- und Schadstoffemissionen aus und ermoeglichen eine sowohl umweltfreundliche als auch wirtschaftliche Energieerzeugung.
Das Projekt "Oekologische Bewertung einer SOFC-Hochtemperaturbrennstoffzelle mittels Stoffbilanzierung und anschliessendem Vergleich mit einer herkoemmlichen Technik (Gasturbine)" wird/wurde ausgeführt durch: Forschungszentrum Jülich, Institut für Energieforschung, Systemforschung und Technologische Entwicklung (IEF-STE) GmbH.Die Aufgabe dieses Projektes besteht darin, mittels einer Analyse der Stoff- und Energiestroeme des Herstellungsweges der Brennstoffzelle bzw. ihrer Materialien eine Einordnung der mit ihrem 'Lebensweg' verbundenen Umweltauswirkungen durch eine Gegenueberstellung mit den entsprechenden Daten fuer eine Vergleichstechnik, hier Gasturbine, zu ermoeglichen.
Das Projekt "ANACAD: Analysis and Fate of Concrete Admixtures in Wastewaters" wird/wurde gefördert durch: Bundesamt für Bildung und Wissenschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Eidgenössische Anstalt für Wasserversorgung, Abwasserreinigung und Gewässerschutz, Abteilung Chemische Problemstoffe.Through construction activities, large quantities of polymeric organic compounds used as concrete admixtures are potentially introduced into the environment. The majority of these chemicals are xeniobiotic sulfonated compounds such as sulfonated naphthalene-formaldehyde-condensates (SNFC), sulfonated melamine-formaldehyde-condensates (SMFC) and ligninsulfonates (LS). The proposed project aims to provide new and innovative analytical procedures for the determination of SNFC, SMFC, LS, related monomers and degradation products. As sensitive and specific analytical procedures for highly polar organic micropollutants are still scarce, the procedures developed in the course of this project will have applications beyond the scope of the proposed study. The newly developed analytical tools will be applied to determine the occurrence of the above compounds in different wastewater streams, in receiving waters and in drinking water. Behaviour and fate of SNFC, SMFC, LS, related monomers and degradation products during wastewater treatment will be studied aiming at the identification of the relevant chemo dynamic processes. The project is organised into four interrelated work packages addressing the following areas: (I) Development of state-of-the art trace enrichment, separation and detection techniques using solid-phase extraction, high-performance liquid chromatography (HPLC), capillary electrophoresis (CE) and HPLC/mass spectrometry. (II) Occurrence of SNFC, SMFC, LS, related monomers and degradation products primarily in wastewaters from different industrial and municipal sources as well as in receiving waters, concrete leachates, ground waters and drinking water. (III) Mass balance of SNFC, SMFC, LS, related monomers and degradation products in different wastewater treatment plants, identification of processes relevant for their environmental fate and identification of possible wastewater disinfection by-products. (IV) Synthesis of the above results in a mass-flux and exposure analysis, leading to a basis for the assessment of environmental and human risks, identification of possible product liabilities and recommendations concerning the establishment of environmental and industrial standards. This project will contribute to the urgently needed scientifically sound basis for the environmental impact assessment of the most important concrete admixtures which are applied worldwide in vast and steadily increasing amounts.
Das Projekt "Hochdruckextraktion" wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Graz, Institut für Thermische Verfahrenstechnik und Umwelttechnik.Dieses Forschungsprojekt wird in Zusammenarbeit mit dem Institut fuer Thermische Verfahrenstechnik und Umwelttechnik der Technischen Universitaet Graz durchgefuehrt. Untersucht werden dabei enzymatische Reaktionen in ueberkritischem Kohlendioxid in einem Batch-Reaktor-System, Loeslichkeitsdaten und der Vergleich zu organischen Loesungsmitteln. Das Ziel dieses Projektes ist eine kontinuierliche Enzym-/Substrattrennung in einem geschlossenen Kreislauf.
Das Projekt "Fuel cell power trains and clustering in heavy-duty transports (FELICITAS)" wird/wurde gefördert durch: Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI.Objective: The FELICITAS consortium proposes an Integrated Project to develop fuel cell (FC) drive trains fuelled with both hydrocarbons and hydrogen. The proposed development work focuses on producing FC systems capable of meeting the exacting demands of heavy-dut y transport for road, rail and marine applications. These systems will be: - Highly efficient, above 60Prozent - Power dense, - Powerful units of 200kW plus, - Durable, robust and reliable. Two of the FC technologies most suitable for heavy-duty transport applic ations are Polymer Electrolyte FuelCells (PEFC) and Solid Oxide Fuel Cells (SOFC). Currently neither technology is capable of meeting the wideranging needs of heavy-duty transport either because of low efficiencies, PEFC, or poor transient performance,SO FC. FELICITAS proposes the development of high power Fuel Cell Clusters (FCC) that group FC systems with other technologies, including batteries, thermal energy and energy recuperation.The FELICITAS consortium will first undertake the definition of the requirements on FC power trains for the different heavy-duty transport modes. This will lead to the development of FC power train concepts, which through the use of advanced multiple simulations, will undertake evaluations of technical parameters, reliab ility and life cycle costs. Alongside the development of appropriate FC power trains the consortium will undertake fundamental research to adapt and improve existing FC and other technologies, including gas turbines, diesel reforming and sensor systems f or their successful deployment in the demanding heavy-duty transport modes. This research work will combine with the FC power trains design and simulation work to provide improved components and systems, together with prototypes and field testing where ap propriate.The FELICITAS consortium approach will substantially improve European FC and associated technology knowledae and know-how in the field of heavv-duty transport.
Das Projekt "APAWAGS, Reformer für Brennstoffzellenanwendung in der Luftfahrt" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit. Es wird/wurde ausgeführt durch: Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Werkstoffe und Verfahren der Energietechnik, Energieverfahrenstechnik.Das Vorhaben ist Teil des Vorhabens APAWAGS. Als Energieträger wird der Brennstoffzelle idealerweise Wasserstoff oder ein wasserstoffreiches Gas aus einer Reformierungsstufe zur Verfügung gestellt. Für das Verbundprojekt APAWAGS wird ein Prototyp zur Kerosinreformierung fertiggestellt. Der Kerosinreformer im Leistungsbereich im Bereich von 100 kW liefert den Wasserstoff für eine mögliche, verwendbare Hochtemperaturbrennstoffzelle, die SOFC. Das im Reformer produzierte Gas muss soweit aufbereitet werden, dass es die SOFC nicht schädigt. Die SOFC wandelt die chemische Energie des Wasserstoffs in Elektrizität und Wärme, sowie in Produktwasser um. Die entwickelte Reformertechnologie muss für die Anwendung von Kerosin grundlegend untersucht und optimiert werden. Es sind die Inhaltsstoffe wie Schwefelverbindungen, Aromate und Additive zu berücksichtigen. Notwendige Ingenieurarbeiten und die Fertigung des Prototypen werden vom Partner AKG durchgeführt. Durch die Einbindung eines industriellen Partners ist eine marktnahe Entwicklung und eine entsprechende Ergebnisverwertung in Form einer ersten Kleinserie gewährleistet.
Das Projekt "Realising Reliable, Durable Energy Efficient and Cost Effective SOFC Systems (Real-SOFC), Realising Reliable, Durable, Energy Efficient and Cost Effective SOFC Systems (REAL-SOFC)" wird/wurde gefördert durch: Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel. Es wird/wurde ausgeführt durch: Forschungszentrum Jülich GmbH, in der Helmholtz-Gemeinschaft, Projekt Brennstoffzelle PBZ.Objective: The aim of the proposed Integrated Project is to solve the persisting generic problems with planar Solid Oxide Fuel Cells (SOFC) in a concerted action of the European fuel cell industry and research institutions. Main topics addressed include decreased ageing, cost effective materials, low cost components and manufacturing processes, highest electricity generation efficiency in pressurised operation and waste heat utilisation. In close co-operation between industry and research institutions the following steps are accomplished: *improved understanding of ageing in planar SOFC stacks considering all modes of operation, including pressurised, long-term testing over 10.000 hrs., thermal cycling up to 100 cycles, and the influences of fuel composition; these results will flow into *adaptation of materials and protective coatings in order to reduce ageing to well below 0,5Prozent/1000 hrs., introduction of requirements from pressurised operation to materials and cell development; the modified materials then are used in *manufacturing of improved components under commercial conditions and subsequent characterisation in long- term and cycling tests. Two proofs-of-concept including laboratory equipment tests will address * the pressurised operation of stacks coupled with gas turbines (including pressurised stack development in the 5 and 50 kW range) and *the utilisation of the high-value waste heat for industrial processes , namely sorption cooling. The project addresses the topics of Life Cycle Analysis as an essential tool for assessing the environmental impact and recycling of the materials used, industrial standardisation as a means of lowering costs, and training and dissemination as a tool of human resource management and gender equality. The structure of the project is similar to the U.S. American SECA programme targeted at decisive cost reductions in SOFC systems.
Das Projekt "FP1-ENNONUC 3C, Development of ceramic oxide fuel cell (SOFC) for power" wird/wurde gefördert durch: Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel. Es wird/wurde ausgeführt durch: Siemens AG.Objective: Design concept and development of a large surfaced sofc consisting of a yttria stabilized zirconia electrolyte with electrodes on both sides and a corrugated structured bipolar plate. Because of using a metallic bipolar plate (which has to ensure besides the cells connection also the transport and distribution of gases) the cell operating temperature should be 900-950 celsius degree. The electrode material will also be suited to this temperature range. General information: within the contract en3e-0180-uk managed by imperial college and entitled 'fabrication and evaluation of small (100w) sofc reactors', sofc stocks will be built up and tested. The main differences (cell construction operating temperature, material of bipolar plate, test conditions) between the Siemens and the IC. Contracts are well defined. This work programme includes the development of a new corrugated structured sofc from the concept up to the test of one single or several cells. Main points are the preparation of thin, solid and mechanic stable electrolyte foils, the optimization of electrodes with respect to conductivity and pore structure (adaptation to the relative low temperature range of 900 - 950 celsius degrees) and the development of a bipolar plate, which ensures the mechanical stability of the electrolyte and the gas distribution. A wide-spread technical knowledge in the field of electro ceramics, bonding technique and electrochemics is available at Siemens. In addition all essential equipment and tools for preparation of defined porous structures etc. And for the analysis and characterization of materials are existing. Achievements: Siemens is proposing a new planar concept with metal separator plate for the ceramic oxide fuel cell (SOFC) reactor. Main goal of the preparation phase was the development of single SOFC cells with internationally comparable power data. The development of the ceramic compounds and the metal separator plate for the planar Siemens SOFC concept can be summarized as follows: manufacture of electrolyte bulk material by the mixed oxide process as well as from chemically prepared YSZ materials (FSZ and PSZ); physicochemical characterization of these electrolyte specimens; sintering studies with various tape casted electrolyte materials; development of a sintering process for a flat plate electrolyte with dimensions 100 x 100 x 0.15 mm(3); manufacture of cathode bulk material in the system La(1-u)Sr(u)Mn(1-x)Co(x)Mn03 by the mixed oxide process; physicochemical characterization of these cathode specimens; manufacture of anode bulk material of 10 to 100 per cent nickel content by the mixed oxide process; physicochemical characterization of these anode specimens; development of a screen printing technique for electrodes; manufacture of ceramic trilayers by tape casting screen printing; design and construction of a bench cell testing facility; bench cell testing of ceramic trilayers with various anode compositions; selection of ...
