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Análisis de rendimiento y diseño de celdas de combustible de óxido sólido tubular de amoníaco directo para vehículos aéreos no tripulados embarcados

Autores: Wang, Zhe; Zhao, Fan; Ma, Yue; Xia, Rui; Han, Fenghui

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Análisis de rendimiento y diseño de celdas de combustible de óxido sólido tubular de amoníaco directo para vehículos aéreos no tripulados embarcados


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Prometedor
Alternativa
Combustible de amoníaco
SOFC
Rendimiento
Condiciones de operación

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 31

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El amoníaco se está considerando como una alternativa prometedora al hidrógeno como combustible en celdas de combustible de óxido sólido (SOFC) debido a su estabilidad y facilidad de almacenamiento y transporte. Este estudio investiga la viabilidad del uso de combustible de amoníaco en una SOFC de ánodo tubular para vehículos aéreos no tripulados (UAV) embarcados. El documento desarrolla un modelo 3D de una celda única SOFC soportada por ánodo tubular y realiza simulaciones numéricas para analizar el impacto de diferentes condiciones de operación en el rendimiento de la SOFC. El estudio optimiza el rendimiento de la SOFC ajustando sus parámetros de trabajo y su estructura general, revelando que el aumento de la temperatura y la porosidad mejora el rendimiento, pero valores excesivamente altos pueden causar deterioro e inestabilidad en la celda. El estudio también encuentra que la SOFC soportada por cátodo (CS) supera a la SOFC soportada por ánodo (AS), principalmente debido a su capa de cátodo más gruesa, que proporciona un mejor sellado y suministro de oxígeno, resultando en una distribución de densidad de corriente más uniforme. El documento proporciona valiosos conocimientos sobre el uso potencial del combustible de amoníaco para UAV embarcados y ofrece una base para futuras investigaciones y desarrollos en el campo de las SOFC. Los resultados indican que aumentar la temperatura y la porosidad de la SOFC puede mejorar el rendimiento de la batería, pero valores excesivos pueden causar deterioro e inestabilidad en la celda. El estudio también destaca el impacto de diferentes condiciones de operación en el rendimiento de la SOFC, con una mejora significativa en el rendimiento observada en el rango de 0.6-0.8 V. Además, la CS-SOFC supera a la AS-SOFC debido a su capa de cátodo más gruesa, pero ambas tienen un potencial significativo para el desarrollo.

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