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Heat and fuel coupled operation of a high temperature polymer electrolyte fuel cell with a heat exchanger methanol steam reformer

Schuller, Gerhard und Vidal Vazquez, Francisco und Waiblinger, Wendelin und Auvinen, Sonja und Ribeirinha, Paulo (2017) Heat and fuel coupled operation of a high temperature polymer electrolyte fuel cell with a heat exchanger methanol steam reformer. Journal of Power Sources, Seiten 47-56. Elsevier. doi: 10.1016/j.jpowsour.2017.02.021. ISSN 0378-7753.

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Offizielle URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775317301854

Kurzfassung

In this work a methanol steam reforming (MSR) reactor has been operated thermally coupled to a high temperature polymer electrolyte fuel cell stack (HT-PEMFC) utilizing its waste heat. The operating temperature of the coupled system was 180 C which is significantly lower than the conventional operating temperature of the MSR process which is around 250 C. A newly designed heat exchanger reformer has been developed by VTT (Technical Research Center of Finland LTD) and was equipped with commercially available CuO/ZnO/Al2O3 (BASF RP-60) catalyst. The liquid cooled, 165 cm2, 12-cell stack used for the measurements was supplied by Serenergy A/S. The off-heat from the electrochemical fuel cell reaction was transferred to the reforming reactor using triethylene glycol (TEG) as heat transfer fluid. The system was operated up to 0.4 A cm2 generating an electrical power output of 427Wel. A total stack waste heat utilization of 86.4% was achieved. It has been shown that it is possible to transfer sufficient heat from the fuel cell stack to the liquid circuit in order to provide the needed amount for vaporizing and reforming of the methanol-water-mixture. Furthermore a set of recommendations is given for future system design considerations.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/111379/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Heat and fuel coupled operation of a high temperature polymer electrolyte fuel cell with a heat exchanger methanol steam reformer
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Schuller, GerhardGerhard.Schuller (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8151-493XNICHT SPEZIFIZIERT
Vidal Vazquez, FranciscoVTTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Waiblinger, WendelinWendelin.Waiblinger (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Auvinen, SonjaVTTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ribeirinha, PauloFEUPNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:21 Februar 2017
Erschienen in:Journal of Power Sources
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1016/j.jpowsour.2017.02.021
Seitenbereich:Seiten 47-56
Verlag:Elsevier
ISSN:0378-7753
Status:veröffentlicht
Stichwörter:HT-PEM; Methanol steam reforming; Heat utilization; PBI-Membrane
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Speicher und vernetzte Infrastrukturen
HGF - Programmthema:Brennstoffzellen
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E EV - Energieverfahrenstechnik
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Elektrochemische Prozesse (Brennstoffzellen) (alt)
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Thermodynamik > Elektrochemische Energietechnik
Hinterlegt von: Schuller, Gerhard
Hinterlegt am:09 Mär 2017 08:54
Letzte Änderung:02 Nov 2023 14:57

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