Ενεργειακή Οικονομία του Υδρογόνου και Κυψέλες Καυσίμου Κώστας Αθανασίου Επίκουρος Καθ. του Τμ. Μηχ. Περιβάλλοντος, Δ.Π.Θ email: kathan@env.duth.gr Τμ. Μηχανικών Περιβάλλοντος Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών στο Περιβάλλον και τη Συμπεριφορά

Κλιματική Αλλαγή Understanding and Responding to Climate Change, 2008 edition US National Academy of Sciences US National Academy of Engineering National Research Council

Κλιματική Αλλαγή 10 Gtoe/a πετρέλαιο 36 % (3 tnCO2/toe) Παγκόσμιο ενεργειακό ισοζύγιο (παραγωγή = κατανάλωση + απώλειες): 10 Gtoe/a   πετρέλαιο 36 % (3 tnCO2/toe) γαιάνθρακες 23 % (4 tnCO2/toe) φυσικό αέριο 21 % (2 tnCO2/toe) ΑΠΕ 13 % βιομάζα: 10,5 % Υ/Η: 2,2 % άλλες: 0,3 % ουράνιο 7 % 80 % από ορυκτά καύσιμα 30 Gtn CO2/a ΑΣΚΗΣΗ Συγκέντρωση CO2 : 400 ppm Ποσότητα ατμ/κού CO2 : 3 Τtn Αν ο ρυθμός έκλυσης CO2 συνεχίσει να αυξάνεται με 2 %/a, σε πόσα χρόνια η μέση θερμοκρασία του πλανήτη θα αυξηθεί κατά 3 oC ; αύξηση της θερμοκρασίας T, oC με την αύξηση της συγκέντρωσης CO2 400 ppm 500 ppm 600 ppm 700 ppm

Κλιματική Αλλαγή Απάντηση: σε 30 – 40 χρόνια Νέα Ορλεάνη 2005 Ρωσία Απάντηση: σε 30 – 40 χρόνια Νέα Ορλεάνη 2005 Ρωσία 2010 Ελλάδα 2007 Πακιστάν 2010 Άνοδος της στάθμης της θάλασσας

Αντικατάσταση ενεργειακών υποδομών αξίας > 50 τρις € Κλιματική Αλλαγή Παγκόσμιο ενεργειακό ισοζύγιο: 10 Gtoe/a   35 % απώλειες (κυρίως από την θερμική ηλεκτροπαραγωγή – δεν λαμβάνονται υπόψη οι ενεργειακές απώλειες κατά τις μεταφορές) 30 % (46 %) θερμότητα 20 % (31 %) καύσιμα για μεταφορές 15 % (23 %) ηλεκτρισμός ακαθάριστη παραγωγή ενέργειας (10 Gtoe) τελική κατανάλωση ενέργειας (6,5 Gtoe) Αντιμετώπιση 1. Αύξηση του μεριδίου των ΑΠΕ (20 % το 2020)   2. Εξοικονόμηση (ελάττωση κατανάλωσης κατά 20 %) 3. Επέκταση της συμπαραγωγής 4. Αύξηση ενεργειακής απόδοσης ηλεκτροπαραγωγής/μεταφορών Αντικατάσταση ενεργειακών υποδομών αξίας > 50 τρις € (παγκόσμιο ΑΕΠ: 75 τρις)

… αύξηση της ενεργειακής απόδοσης … στις μεταφορές Σήμερα η απόδοση των οχημάτων οδικής μεταφοράς (το πηλίκο του παραγόμενου έργου προς τη θερμογόνο δύναμη του καταναλισκόμενου καυσίμου) είναι μικρότερη από 20 %, κυρίως γιατί οι κινητήρες εσωτερικής καύσης, στην περιοχή ονομαστικής ισχύος 50 – 100 kW, παρουσιάζουν αποδόσεις της τάξης του 20 – 25 %. Αύξηση της απόδοση των κινητήρων αυτών σε 40 – 50 %, οδηγεί σε υποδιπλασιασμό της συμμετοχής των μεταφορών στο παγκόσμιο ενεργειακό ισοζύγιο και ελαττώνει την έκλυση CO2 κατά 10 % … υπολογισμοί Αν η απόδοση των κινητήρων αυξηθεί από 20 σε 40 %, πόσο θα περιοριστούν οι εκπομπές CO2, ακόμα και αν οι μεταφορές συνεχίσουν να χρησιμοποιούν ορυκτά καύσιμα (να θεωρηθεί σαν καύσιμο των υφιστάμενων μεταφορών η βενζίνη)? Η πρωτογενής κατανάλωση ενέργειας στις μεταφορές είναι σήμερα 2 Gtoe/a και αν ως κυρίαρχο καύσιμο θεωρηθεί η βενζίνη (εκπομπές CO2 3 tn/toe), τότε οι εκπομπές CO2 από τις μεταφορές είναι 6 Gtn/a. Με διπλασιασμό της απόδοσης των κινητήρων των οχημάτων, η πρωτογενής κατανάλωση θα ελαττωθεί στο μισό (1 Gtoe/a), το ίδιο και οι αντίστοιχες εκπομπές CO2 (3 Gtn/a). Στο σύνολο των 30 Gtn εκλυόμενου ορυκτού CO2, σήμερα, η ελάττωση αυτή είναι 10 %. Αν παγκοσμίως επιτευχθεί η αύξηση του μεριδίου των ΑΠΕ στο 20 % της τελικής κατανάλωσης ηλεκτρισμού, πόσο θα περιοριστούν οι εκπομπές ορυκτού CO2 (να θεωρηθεί ότι, στην ηλεκτροπαραγωγή, οι ΑΠΕ υποκαθιστούν άνθρακα – σήμερα το 2,5 % των ΑΠΕ αφορά στην ηλεκτροπαραγωγή). Η ηλεκτροπαραγωγή από ΑΠΕ είναι σήμερα 0,25 Gtoe και η παραγωγή θερμότητας από ΑΠΕ 1,05 Gtoe. 20 % ΑΠΕ στην τελική ηλεκτρική κατανάλωση σημαίνει 20 % ΑΠΕ στην ακαθάριστη ηλεκτροπαραγωγή ( 1,5 Gtoe) και στις απώλειες ηλεκτροπαραγωγής (3,5 Gtoe), δηλαδή επιπλέον υποκατάσταση 0,2*(1,5 + 3,5) – 0,25 = 0,75 Gtoe άνθρακα και περιορισμό των εκλύσεων CO2 κατά 3 Gtn (4 tnCO2/toe άνθρακα). Στο σύνολο των 30 Gtn εκλυόμενου ορυκτού CO2, σήμερα, η ελάττωση αυτή είναι 10 %.

… αύξηση της ενεργειακής απόδοσης … στην ηλεκτροπαραγωγή Σήμερα το 90 % της παγκόσμιας ηλεκτροπαραγωγής συμβαίνει σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς ισχύος 100 – 500 MW, με αποδόσεις: από 30 % σε μικρούς σταθμούς (100 – 200 MW) παλιάς τεχνολογίας έως 40 % σε συνήθεις μονάδες 300 – 500 MW με συνδυασμένους κύκλους ατμοστροβίλων Νέες τεχνολογίες συνδυασμένων κύκλων αεριοστροβίλων-ατμοστροβίλων (σε μονάδες αεριοποίησης και όχι καύσης στερεών καυσίμων) και ατμοστροβίλων υπερκρίσιμου ατμού, με δυναμικότητες στην περιοχή των 500 MW, υπόσχονται αποδόσεις που ξεπερνούν το 45 % Η μέση απόδοση ηλεκτροπαραγωγής είναι της τάξης του 34 %. … υπολογισμοί Αν η μέση απόδοση ηλεκτροπαραγωγής αυξηθεί σε 50 %, πόσο θα περιοριστούν οι εκπομπές CO2, ακόμα και αν συνεχίσουν να χρησιμοποιούνται ορυκτά καύσιμα (η θερμοηλεκτρική ηλεκτροπαραγωγή χρησιμοποιεί σήμερα άνθρακα (90 %), πετρέλαιο (5 %) και φυσικό αέριο (5 %))? Θεωρώντας ότι θα διατηρηθεί το ίδιο “μίγμα” άνθρακα, πετρελαίου και φυσικού αερίου και ότι η αύξηση της απόδοσης κατά (50 – 34)/34 = 47 % θα αφορά όλα τα παραπάνω καύσιμα, τότε, η κατανάλωση άνθρακα , πετρελαίου και φυσικού αερίου για ηλεκτροπαραγωγή θα ελαττωθεί : άνθρακας: από 0,9*0,9*(3,5 + 1,5) = 4,05 Gtoe σε 4,05/1,47 = 2,76 Gtoe ή κατά 1,29 Gtoe περιορισμός εκπομπών ορυκτού CO2: 1,29*4 = 5,18 Gtn πετρέλαιο: από 0,05*0,9*(3,5 + 1,5) = 0,22 Gtoe σε 0,22/1,47 = 0,15 Gtoe ή κατά 0,07 Gtoe περιορισμός εκπομπών ορυκτού CO2: 0,07*3 = 0,22 Gtn Φ.Α.: από 0,05*0,9*(3,5 + 1,5) = 0,22 Gtoe σε 0,22/1,47 = 0,15 Gtoe ή κατά 0,07 Gtoe περιορισμός εκπομπών ορυκτού CO2: 0,07*2 = 0,14 Gtn και η συνολική μείωση τα ων εκπομπών ορυκτού CO2 θα είναι 5,54 Gtn ή κατά 5,54/30 = 18 % (30 Gtn είναι οι συνολικές εκπομπές ορυκτού CO2, σήμερα).

απόδοση και Κυψέλες Καυσίμου ηλεκτρική απόδοση, % ονομαστική δυναμικότητα, ΜW αποδόσεις έως 40 % σε δυναμικότητες λίγων kW (διπλάσιες των συμβατικών) ξεπερνούν το 70 % σε συνδυασμένους κύκλους με αεριο- ατμο- στρόβιλους και δυναμικότητες πάνω από 20 ΜW ενισχύουν τις προοπτικές κατανεμημένης συμπαραγωγής από βιομάζα το Η2 αποτελεί το σχεδόν αποκλειστικό τους καύσιμο, γεγονός που καθιστά την ανάπτυξη υποδομών υδρογόνου βασική προϋπόθεση για τη χρήση τους οι κυψέλες καυσίμου είναι το βασικό πλεονέκτημα της οικονομίας του υδρογόνου

το Η2 ως δευτερογενής ενεργειακός φορέας (καύσιμο) Δεν ρυπαίνει (και δεν εκλύει CO2) κατά τη χρήση του Μπορεί να παραχθεί από ΑΠΕ: ηλεκτρόλυση αν η χρησιμοποιούμενη ηλεκτρική ενέργεια προέρχεται από ΑΠΕ αεριοποίηση στερεής βιομάζας χώνευση βιομάζας και αναμόρφωση του βιοαερίου Μπορεί να τροφοδοτηθεί σε κυψέλες καυσίμου και να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια με πολύ υψηλή απόδοση

παραγωγή Η2 Εγκατεστημένη δυναμικότητα παραγωγής Η2 σήμερα 400 δις m3 / a (360 Mtoe – 3,5 % του παγκόσμιου ενεργειακού ισοζυγίου), από την αναμόρφωση με νερό φυσικού αερίου ή ελαφρών υδρογονανθράκων, παραπροϊόντων της διύλισης του πετρελαίου: CH4 + H2O  CO + 3 H2 CO + H2O  CO2 + H2 CH4 + 2 H2O  CO2 + 4 H2 CxHy + 2x H2O  xCO2 + (4x + y)/2 H2 και χρησιμοποιείται αποκλειστικά σε χημικές συνθέσεις (μόνο το 5 % της παγκόσμιας παραγωγής διανέμεται εκτός των διυλιστηρίων). Οι εγκατεστημένες σήμερα μονάδες παραγωγής παρουσιάζουν τα παρακάτω χαρακτηριστικά : δυναμικότητα 3,5 – 320 εκ. m3 CH4/a παραγωγή Η2 9,0 – 900 εκ. m3 H2/a απόδοση 65 – 70 % ΚΘΔ τροφοδοσίας πάγια επένδυση 2 – 200 εκ. € και το κόστος παραγωγής του Η2 κυμαίνεται : από 300 – 400 €/toe σε μεγάλες μονάδες έως 800 – 1200 €/toe σε μικρές κατανεμημένες μονάδες με μεγάλη ευαισθησία ως προς την τιμή του φυσικού αερίου (ενδεικτικά το κόστος προ φόρων του ντίζελ και της βενζίνης είναι της τάξης των 450 €/toe).

παραγωγή Η2 Εναλλακτικές μέθοδοι παραγωγής (πειραματικό/επιδεικτικό στάδιο σήμερα) : η αλκαλική ηλεκτρόλυση υπό υψηλή πίεση εφαρμοσμένη μέθοδος, για υδρογόνο υψηλής καθαρότητας καταναλώνει 40 % περισσότερο ρεύμα από τη ΚΘΔ του Η2 που παράγει 25 % υψηλότερη πάγια επένδυση από την αναμόρφωση Φ/Α κόστος παραγωγής του Η2 από 800 – 3500 €/toe (75 % το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας) η ηλεκτρόλυση σε κυψέλες καυσίμου τύπου ΡΕΜ καταναλώνει 10 % περισσότερο ρεύμα από τη ΚΘΔ του Η2 που παράγει 100 % υψηλότερη πάγια επένδυση από την αναμόρφωση Φ/Α κόστος παραγωγής του Η2 από 1500 – 2000 €/toe η αεριοποίηση άνθρακα με δέσμευση/αποθήκευση του CO2 C + 2 H2O  CO2 + 2 H2 κόστος παραγωγής του Η2 από 250 €/toe η αεριοποίηση βιομάζας CxHyOz + (2x – z) H2O  x CO2 + (2x – z + y/2) H2 κόστος παραγωγής του Η2 από 600 – 750 €/toe η φώτο-βιοχημική ηλεκτρόλυση σε αναερόβιες συνθήκες η θερμική διάσπαση του νερού στους 2500 οC οι κύκλοι ασβεστίου – βρωμίου και ιωδίου θείου, στους 1000 οC

διανομή και αποθήκευση Η2 πυκνότητα μάζα πίεση θερμ/σία toe/m3 toe/tn συμπιεσμένο αέριο < 33 kg/m3 13 % < 800 atm 25 oC 0,10 0,37 υγροποιημένο 71 kg/m3 100 % 1 atm -250 oC 0,20 2,88 μεταλλικά υδρίδια < 150 kg/m3 2 % 1 atm 25 oC 0,43 0,06 ροφημένο 20 kg/m3 4 % 70 atm -200 oC 0,06 0,12 σύνθετα υδρίδια 150 kg/m3 18 % 1 atm 25 oC 0,43 0,52 αλκαλικά διαλύματα < 100 kg/m3 14 % 1 atm 25 oC 0,29 0,40 βενζίνη 0,92 1,1 … υπολογισμοί Το ντεπόζιτο ενός αυτοκινήτου είναι 50 lt, η απόδοση του συμβατικού κινητήρα 20 % και η αυτονομία του αυτοκινήτου με ένα γέμισμα είναι 500 km. Αν ο κινητήρας αντικατασταθεί με ηλεκτροκινητήρα υδρογόνου απόδοσης 40 % και το υδρογόνο μεταφέρεται με τη μορφή σύνθετου υδριδίου, πόση θα είναι η αυτονομία και πόσο θα αυξηθεί το βάρος του αυτοκινήτου? Στο υφιστάμενο ντεπόζιτο: 0,05 m3 x 0,92 toe/m3 = 0,046 toe 0,046 toe / 1,1 toe/tn = 41,8 kg Στο υδρίδιο: 0,05 m3 x 0,43 toe/m3 = 0,0215 toe 0,0215 toe/0.52 toe/tn = 41,3 kg Αυτονομία: 500 x (0,0215/0,046) x (40/20) = 467 km

H2 H2O O2 O2 χρήση Η2 – κυψέλες καυσίμου H2 + ½ O2 H2O Ο2 + 4 e- 2 O2- O2 O2 ηλεκτρική απόδοση : 60 % ΔG της καύσης στην άνοδο x 85 % μετατροπή καυσίμου = 45 % της Θ.Δ. του τροφοδοτούμενου καυσίμου

κυψέλες καυσίμου υψηλή θερμοκρασία στατικές εφαρμογές 1 MW άνοδος ηλεκτρολύτης κάθοδος υψηλή θερμοκρασία στατικές εφαρμογές 1 MW ευελιξία καυσίμου 2 MW 60 – 80 % 11 ΜW 40 – 80 % στατικές οικιακές εφαρμογές μεταφορές 250 kW, 40 – 50 % οικιακές εφαρμογές 5 kW 70 % απόδοση H2O H2, CO SOFC CO2 CxHy κ.α. O2- Ο2 αέρας 500 – 1000 oC H2O MCFC αέρας CO2 H2, CO CO32- CΟ2 CO2 650 oC PAFC Ο2 H2 H2 H+ H2O αέρας 200 oC PEM H2 H2 H+ H2O αέρας 80 oC Ο2 AFC H2 H2O OH- Ο2 αέρας 200 oC

κυψέλες καυσίμου SOFC Ballard 250 kW ε SOFC Siemens/Westinghouse 40.000 ώρες λειτουργίας

κυψέλες καυσίμου συνολική αντίδραση: Η2 + ½ Ο2 => Η2Ο συνολική αντίδραση: Η2 + ½ Ο2 => Η2Ο αντιστρεπτό ηλεκτρικό έργο We = ΔG = n F ENernst ΔG = ΔGo + RT ln(PH2 PO21/2/PH2O) αντιστρεπτό δυναμικό ENernst = Εο + (RT/nF) ln(PH2 PO21/2/PH2O) μέγιστη ισχύς Pideal = I x ENernst

κυψέλες καυσίμου ΔG n F Vcell Vcell ηλεκτρική απόδοση: ηe = = = δυναμικό λειτουργίας: Vcell = Enernst – ηact – ηconc – I x R παραγόμενη ισχύς P = I x Vcell κατανάλωση Η2 = 2 x (ηλεκτροχημική τροφοδοσία Ο2) = 2 x I/4F [mol H2/sec] (F = 96484 cb/mol και 4 είναι τα ηλεκτρόνια που εναλλάσσονται στην αντίδραση: Ο2 + 4e-  2O2-) ΔG n F Vcell Vcell ηλεκτρική απόδοση: ηe = = = ΔGoc n F VNernst VNernst

κυψέλες καυσίμου Vcell, Volt I, mA/cm2 P, kW/m2 ηel, % PEM fuel cells: 0,5 – 0,75 500 – 1000 3 – 7 έως 65 SO fuel cells : 0,5 – 0,8 200 – 800 2 – 7 έως 60

… υπολογισμοί Σε κυψέλη SOFC φαινόμενης επιφάνειας 10 m2 τροφοδοτούνται 20 lt Η2 / sec (γραμμομοριακός όγκος 22,4 lt/mol). Σε δυναμικό λειτουργίας 500 mV, η πυκνότητα ρεύματος είναι 700 mA/cm2. Αν το δυναμικό ανοικτού κυκλώματος είναι 900 mV, να υπολογιστούν ο συντελεστής χρήσης καυσίμου, η παραγόμενη ηλεκτρική ισχύς και η απόδοση της κυψέλης. Η παροχή Η2 στην κυψέλη είναι: 20 lt/sec / 22,4 lt/mol = 0,446 mol/sec H2 +1/2 O2 = H2O (1/2O2 + 2e- = O2-) Η κατανάλωση Η2 στην κυψέλη είναι: I/2F = (7.000 A/m2 x 10 m2)/(2 x 96484) = 0,363 mol/sec Άρα η χρήση καυσίμου είναι: 100 x 0,363/0,446 = 81,3 % Η παραγόμενη ηλεκτρική ισχύς είναι: 7.000 A/m2 x10 m2 x 0,5 V = 70.000 A x 0,5 V = 35 kW Η απόδοση της κυψέλης είναι: η = Vcell/Voc = 500/900 = 55,5 % Σε κυψέλη SOFC φαινόμενης επιφάνειας 1 m2 σε δυναμικό λειτουργίας 500 mV, η πυκνότητα ρεύματος είναι 800 mA/cm2 και σε δυναμικό λειτουργίας 400 mV, η πυκνότητα ρεύματος είναι 1000 mA/cm2 Αν το δυναμικό ανοικτού κυκλώματος είναι 950 mV, σε ποιο από τα δύο δυναμικά θα πρέπει να λειτουργεί η κυψέλη. στα 500 mV η παραγόμενη ηλεκτρική ισχύς είναι: 8.000 A/m2 x 0,5 V = 4 kW/m2 και η απόδοση της κυψέλης είναι: η = Vcell/Voc = 500/950 = 52,6 % στα 400 mV η παραγόμενη ηλεκτρική ισχύς είναι: 10.000 A/m2 x 0,4 V = 4 kW/m2 και η απόδοση της κυψέλης είναι: η = Vcell/Voc = 400/950 = 42,1 % Δηλαδή για την ίδια παραγωγή ισχύος, η απόδοση στα 500 mV είναι μεγαλύτερη και η κυψέλη πρέπει να λειτουργεί στο δυναμικό αυτό.

κυψέλες καυσίμου πολυμερικών πρωτονιακών αγωγών Proton Exchange Membranes FC ή Polymer Electrolyte FC (PEM FC) ηλεκτρολύτης: πολύ-περ-φθορο-σουλφονικό οξύ – NAFION® (60 – 70 oC) πολύ-βενζ-ιδαζόλη – PBI (160 – 180 oC) χαρακτηριστικά: ηλεκτρόδια λευκόχρυσου (1 – 2 mg/cm2) δηλητηρίαση παρουσία CO (<50 ppm) συντροφοδοσία Η2 / Η2Ο συσσώρευση νερού στην κάθοδο διάρκεια ζωής 5 – 8 έτη (καθαρότητα Η2, υδάτωση, κύκλοι λειτουργίας)

κυψέλες καυσίμου αγωγών οξυγόνου στερεών οξειδίων Solid Oxide FC (SOFC) ηλεκτρολύτης: ζιρκονία σταθεροποιημένη με 9 % ύττρια (ZrO2 – 9 % Y2O3) (Yttria Stabilized Zirconia – YSZ) χαρακτηριστικά: ηλεκτρόδια νικελίου ευελιξία καυσίμου αντοχή σε μικρο-ρυπαντές και άνθρακα δυνατότητα σύζευξης σε συνδυασμένους κύκλους θραύση των κεραμικών κατά τη μεταβολή της θερμοκρασίας διάρκεια ζωής έως και 15 έτη (μόνο 50 όμως κύκλοι λειτουργίας)

κυψέλες καυσίμου – στοιχεία κόστους PEM SOFC διάρκεια ζωής 1 – 3 έτη 2 – 8 έτη κόστος συστοιχίας 300 – 900 €/kW 200 – 600 €/kW κόστος συστήματος 500 -1100 €/kW 700 – 1200 €/kW στόχος 200 – 400 €/kW 500 – 1000 €/kW

… υπολογισμοί Μία γεννήτρια πετρελαίου 3 kW κοστίζει 700 €, έχει διάρκεια ζωής 10 έτη και απόδοση 15 % (κόστος πετρελαίου είναι 0,9 €/lt, 38 MJ/lt). Ποιο είναι το επιτρεπόμενο κόστος συστήματος κυψέλης SOFC φυσικού αερίου (0,055 €/kWh), επίσης 3 kW, αν η απόδοση του είναι 40 % και η διάρκεια ζωής κυμαίνεται από 2 έως 5 έτη. Να θεωρηθεί ότι τόσο η γεννήτρια όσο και η κυψέλη θα λειτουργούν 2.000 ώρες το έτος. Το συνολικό κόστος σε μία δεκαετία, για τη γεννήτρια είναι: κόστος καυσίμου (3 kW / 0,15) x 10 έτη x 2000 ώρες/έτος = 400 MWh 400 MWh x 3600 MJ/MWh / 38 MJ/lt = 37.895 lt πετρελαίου 37.895 lt x 0,9 €/lt = 34.105 € κόστος γεννήτριας 700 € ΣΥΝΟΛΟ 34.805 € Το συνολικό κόστος σε μία δεκαετία, για το σύστημα SOFC είναι: κόστος καυσίμου (3 kW / 0, 4) x 10 έτη x 2000 ώρες/έτος = 150 MWh 150.000 kWh x 0,055 €/kWh = 8.250 € Αν η διάρκεια ζωής της κυψέλης είναι 2 έτη, τότε σε 10 έτη θα αγοραστούν 5 κυψέλες και το επιτρεπόμενο κόστος ανά κυψέλη θα είναι: (34.805 € - 8.250 €) / 5 = 5.311 € (1.770 €/kW) Αν η διάρκεια ζωής της κυψέλης είναι 5 έτη, τότε σε 10 έτη θα αγοραστούν 2 κυψέλες και το επιτρεπόμενο κόστος ανά κυψέλη θα είναι: (34.805 € - 8.250 €) / 2 = 13.278 € (4.425 €/kW)

φαινόμενα μάθησης και προοπτικές αγοράς Το κόστος των κυψελών τύπου ΡΕΜ μπορεί να ελαττωθεί ακόμη και κάτω από 100 €/kW, εάν: βελτιωθούν οι μεμβράνες υψηλής θερμοκρασίας ελαττωθεί ή επαλειφθεί ο λευκόχρυσος οι διπολικές πλάκες άνθρακα αντικατασταθούν από αγώγιμα πολυμερή χαμηλού κόστους η παραγωγή γίνει βιομηχανική η αθροιστική παραγωγή ξεπεράσεις 200 GWe Η σχετική αγορά στηρίζεται αποκλειστικά στην κρατική ερευνητική χρηματοδότηση και μόλις πρόσφατα σε εξειδικευμένες στρατιωτικές εφαρμογές . UNEP (2002) Fuel Cell Market Prospects and Intervention Strategies United Nations Environment Programme, Imperial College

Mercedes A-Class 85 kW PEM Chrysler Grand Cherokee κυψέλες καυσίμου – εφαρμογές Ford Focus 80 kW PEM Toyota Mitsubishi 68 kW PEM 140 km/h Mercedes A-Class 85 kW PEM 150 km/h Honda Chrysler Grand Cherokee Opel Zaphira Nissan

SOFC σε εστιατόριο Mc Donalds Αστικής χρήσης SOFC της κυψέλες καυσίμου – εφαρμογές SOFC σε εστιατόριο Mc Donalds του Long Island φορητές εφαρμογές κυψελών ΡΕΜ Αστικής χρήσης SOFC της Ballard ισχύος 10 kW SOFC Siemens/Westinghouse 250 kW με αεριοστρόβιλο

Η μεγαλύτερη εγκατάσταση FC σήμερα: 7 μονάδες SOFC των 200 kW της UTC Power, στο Garden City της Νέας Υόρκης