Моделирование электрохимического преобразования химической энергии биотоплива в электричество

Предложена термодинамическая модель электрохимического процесса преобразования химической энергии биотоплива в электричество в топливном элементе прямого окисления углерода. Показано, что при использовании поляризационного сопротивления из эксперимента плотность тока от $0.1$ до $0.5$ А/см$^2$ обеспечивает к. п. д. энергетической установки в диапазоне $87$–$55\%$. При рабочей температуре $1073$ К углерод окисляется в основном до монооксида, из-за чего начальный участок топливного элемента представляет собой фактически газификатор, а остальная часть является обычным твердооксидным топливным элементом на синтез-газе. На участке газификации электрохимический процесс идет с поглощением тепла и имеет идеальный термический к. п. д. выше единицы. Целесообразно конструктивно разделить эти два участка для оптимизации теплообмена между ними.