Европейская комиссия поддерживает проект 3D-печати чистой энергии Cell3Ditor

Проект Cell3Ditor разрабатывает гибридный струйный/керамический 3D-принтер SLA для массового производства твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ) с низким уровнем выбросов.

В качестве альтернативы производству энергии на основе углерода проект был поддержан Европейской комиссией в рамках Совместного предприятия по топливным элементам и водороду (FCH JU).

В течение следующих трех с половиной лет комиссия будет поддерживать Cell3Ditor в его миссии по разработке материалов, оборудования и процессов, необходимых для создания и масштабирования замкнутой системы производства альтернативной энергии.

Использование международного опыта

Cell3Ditor возглавляется Каталонским институтом энергетических исследований (IREC) в Барселоне, Испания, со стратегическими партнерами в ведущих институтах и ​​компаниях Нидерландов, Швеции, Испании, Великобритании, Франции и Дании.

В проекте каждый из семи партнеров вносит свой опыт на определенных этапах разработки. Например, Датский технический университет (DTU) будет играть важную роль в производстве материалов, оборудования и конструкции ТОТЭ, напечатанных на 3D-принтере.

Будучи малым/средним предприятием, шведская компания SAAN Energi AB будет уделять особое внимание элементу дизайна проекта.

Другими подтвержденными участниками являются Университет Лагуны, Promethean Particles LTD, Francisco Albero, SA, HyGear Fuel Cell Systems BV и производитель керамических 3D-принтеров 3DCeram.

Внутри ТОТЭ

ТОТЭ производит электричество путем окисления топлива, такого как водород. Они расположены по схеме анод/катод, подобной той, что используется в батарее.

Процесс отрыва водорода от электронов и его слияния с кислородом генерирует огромную энергию, необходимую для производства электричества.

В больших масштабах ТОТЭ могут использоваться для питания электромобилей, которые считаются будущим современных транспортных средств.

Вплоть до 20-го века, когда были представлены жидкие альтернативы, твердое топливо использовалось в качестве основного источника энергии для ракетных двигателей. Благодаря разработке ТОТЭ могут даже завершить полный цикл ракетного топливного цикла.

Почему их не сделали раньше?

Современные способы обработки керамики представляют собой невероятно сложную серию из более чем 100 этапов и не обеспечивают гибкости конструкции.

Этот процесс делает массовое производство стопок ТОТЭ дорогостоящим с точки зрения денег и времени, а полученные ячейки содержат видимые уплотнения и линии, которые со временем могут сделать стопку менее эффективной.

Cell3Ditor предлагает простой двухэтапный процесс производства монолитных ТОТЭ с помощью 3D-печати.

Как указано в отчете проекта Европейской комиссии: «Помимо очевидного упрощения, возникающего в результате двухэтапного процесса изготовления (формование и спекание), и сокращения количества отходов за счет использования аддитивного производства, проект снижает затраты, связанные со сборкой весь пакет и реализация конечной системы, например, сбор токов, герметики, струйная аппаратура и т. д.»

Предлагаемые характеристики

Текущие спецификации гибридного 3D-принтера струйной печати/SLA SOFC, согласно схеме проекта, следующие:

Максимальный объем печати – 30 x 30 x 10 см (Д x Ш x В) Толщина слоя – от 10 до 250 мкм Латеральное разрешение – <100 мкм Нанесение нескольких материалов – 1 материал по SLA и 4 по струйной печати Скорость печати – 100+ слоев в час

Команда заявляет, что конечным продуктом будет «Для проекта Cell3Ditor, который станет ядром «настольной» фабрики для массового производства, будет построена специальная машина, способная производить стеки мощностью в киловаттный диапазон».

Чтобы быть в курсе последних разработок и проектов в области 3D-принтеров, подпишитесь на нашу рассылку, которая является наиболее широко читаемой в отрасли, подписывайтесь на нас в Твиттере и ставьте нам лайки на Facebook.

На изображении показано: Демонстрационная 3D-печать керамических ячеек на машине Ceramaker. Изображение через Cell3Ditor