Energikonvertering ved Solid Oxide Electrolyser Cells

3.4. ELEKTRISK MODSTAND I CELLEN
3.3.2 Opsummering af afsnit
I tabel 3.1 ses en kort opsummering af elektrolyse med SOEC.
Tabel 3.1: Opsummering af elektrolyse med SOEC.
SOEC med input H2O SOEC med med input H2O og CO2
Elektrolyse
Reaktant H2O CO2 + H2O
Red. O2− O2− Ox. H2O CO2 + H2O
Slutprodukt H2 + O2 CO + H2 + O2
Ladningsbærer O2− O2− Restprodukt O2 O2
Materialer
Elektroder Nikkel, keramisk Nikkel, keramisk
Elektrolyt Keramisk Keramisk
3.4 Elektrisk modstand i cellen
Dette afsnit forklarer den elektriske modstand i en SOEC og hvilken indvirkning modstanden har for
SOEC’ens drift, herunder defineres begrebet termoneutral spænding.
Det, der får O 2− -ionerne til at søge mod anoden, er spændingsforskellen over elektroderne. Ved tilførsel
af elektrisk energi opstår en cellespænding. Det er vigtigt, at cellen opererer ved den korrekte
cellespænding og temperatur, da det har betydning for cellens ydeevne.
I takt med at temperaturen, som elektrolysen foregår ved, øges, bliver det totale energibehov for processen
større. Som det kan ses på figur 3.10, falder behovet på elektrisk energi, mens varmeforbruget
i processen stiger. Processen bliver altså mere endoterm som temperaturen stiger. Den faldende elektriske
energi, betegnet ∆G, fortæller også, at reaktionen foregår lettere, som temperaturen stiger. Dog
er temperaturen afhængig af materialerne, og kan ikke blive uendelig stor, og derfor kan modstanden
ikke blive uendelig lille. Det betyder, at den ideele reaktionskinetik ikke kan opnås i praksis.
Figur 3.10: Termodynamikken for H2O - og CO2-elektrolyse ved 0,1 MPa [Jensen et al., 2008].
27