Wykorzystanie zużytego oleju rzepakowego do zasilania ogniwa paliwowego

• Autorzy: Włodarczyk P. P. , Włodarczyk B.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2017.257

Warianty tytułu

EN

Use of used canola oil to powering of fuel cell

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Stały rozwój gospodarczy państw generuje znaczne ilości odpadów, przy jednoczesnym wysokim zapotrzebowaniu na energie elektryczną. Technologią, która potencjalnie mogłaby połączyć wykorzystanie odpadów wraz z produkcją energii jest technologia ogniw paliwowych. Ogniwa takie przetwarzają energię paliwa bezpośrednio w energię elektryczną z pominięciem procesu spalania paliwa. Niektóre substancje odpadowe mogłyby stanowić dla nich potencjalne paliwo. Oleje roślinne (również odpadowe) stanowią obecnie alternatywę dla oleju napędowego. Powinny więc również stanowić alternatywę dla paliw do zasilania ogniw paliwowych. Autorzy starają się w pracy przedstawić nowy kierunek zagospodarowania odpadowego oleju rzepakowego w sposób bezpośredni z pominięciem procesu spalania. Praca przedstawia elektroutlenianie oleju rzepakowego na gładkiej elektrodzie platynowej w wodnym roztworze H2SO4. Jako pośrednik, pozwalający na uzyskanie emulsji dodawanej do elektrolitu, wykorzystano Syntanol DS-10. Pomiarów dokonano w reaktorze szklanym sprzężonym z potencjostatem. Uzyskana gęstość prądu wyniosła 10 mA/cm2 . Wykazano, więc możliwość zasilania ogniwa paliwowego zużytym olejem rzepakowym. W prototypowym ogniwie zasilanym takim olejem uzyskano 53 mW mocy.

EN

The constant economic development of countries generates significant amounts of waste, while at the same time high demand for electricity. The technology that could potentially combine waste utilization with energy production is fuel cell technology. Fuel cells convert fuel energy directly into electricity without intermediate stadium like fuel combustion process. Some waste substances could be a potential fuel for fuel cells. Vegetable oils (also waste) are now an alternative to diesel oil. These oils potentially can also be fuels for fuel cells. In paper the authors' try to present a new direction of using waste canola oil in a direct way, without combustion process. The paper presents measurements of electrooxidation of used canola oil emulsion prepared on the basis of a non-ionic surfactant on a smooth platinum electrode in an aqueous solution of H2SO4. The resulting current density reached the level of 10 mA/cm2 . So, the possibility of using used canola oil as fuel for fuel cells has been proved. Power was obtained in prototype fuel cell was obtained is equal 53 mW.

Słowa kluczowe

PL

ogniwo paliwowe; olej rzepakowy; paliwo; inżynieria środowiska; odnawialne źródła energii

EN

fuel cell; canola oil; fuel; environmental engineering; renewable energy sources

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2017
• Tom: z. 64, nr 4/II
• Strony: 395--402
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., rys.

Twórcy

autor

Włodarczyk P. P.

• Uniwersytet Opolski, Wydział Przyrodniczo-Techniczny, Samodzielna Katedra Inżynierii Procesowej, ul. Dmowskiego 7-9, 45-365 Opole; tel. [phone]

autor

Włodarczyk B.

• Uniwersytet Opolski, Wydział Przyrodniczo-Techniczny, Samodzielna Katedra Inżynierii Procesowej, ul. Dmowskiego 7-9, 45-365 Opole; tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Redey R.: Ogniwa paliwowe, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1973.
• [2] Stolten D.: Hydrogen and fuel cells. Fundamentals. Technologies and Applications,: Wiley-VCH, Weinheim 2010.
• [3] Larminie J., Dicks A.: Fuel cell system explained, John Wiley & Sons, Hoboken 2003.
• [4] Hoogers G.: Fuel Cell Technology Handbook, CRC Press, Boca Raton 2004.
• [5] O’Hayre R., Cha S-W., Colella W., Prinz F.B.: Fuel Cell Fundamentals, John Wiley & Sons, Hoboken 2005.
• [6] Fuel cell handbook, Seventh edition, EG & G Technical Services Inc., U.S. Departament of Energy, Washington 2004.
• [7] Bockris J. O’M., Reddy A.K.N.: Modern Electrochemistry, Kulwer Academic/Plenum Publishers, New York 2000.
• [8] Twigg M.V.: Catalyst Handbook, Wolfe Publishing Ltd., London 1989.
• [9] Wang Z.B., Yin G.P., Zhang J., Sun Y.C., Shi P.F.: Co-catalytic effect of Ni in the methanol electro-oxidation on Pt-Ru/C catalyst for direct methanol fuel cell, Electrochimica Acta, 51 (26), 2006, pp.5691-5697. DOI:10.1016/j.electacta.2006.03.002.
• [10] Włodarczyk P.P., Włodarczyk B.: Ni-Co alloy as catalyst for fuel electrode of hydrazine fuel cell, China-USA Business Review, 14 (5), 2015, pp. 269-279. DOI: 10.17265/1537-1514/2015.05.005.
• [11] Włodarczyk B., Włodarczyk P.P.: Porównanie skuteczności elektroutleniania w mikrobiologicznym ogniwie paliwowym z katalizatorem stalowym i napowietrzania w oczyszczaniu ścieków, Inżynieria i Ochrona Środowiska 18 (2), 2015, pp. 189-198.
• [12] Rifkin J.: The Hydrogen Economy, Jeremy P. Tarcher Penguin, New York 2003.
• [13] Steele B., Heinzel A.: Materials for fuel-cell technologies, Nature 414, 2001, pp. 345-352.
• [14] Ross D.K.: Hydrogen storage: The major technological barrier to the development of hydrogen fuel cell cars, Vacuum 80 (10), 2006, pp. 1084-1089.
• [15] Milewski J., Lewandowski J.: Biofuels as fuels for high temperature fuel cells, Journal of Power Technologies, 93 (5), 2013, pp. 347-353.
• [16] Włodarczyk P.P., Włodarczyk B.: Electrooxidation of canola oil with Pt catalyst in acid electrolyte, Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska 17(2), 2015, pp. 9-28.
• [17] Włodarczyk P.P., Włodarczyk B.: Electrooxidation of sunflower oil in acid electrolyte, New Trends in Management and Production Engineering - Regional, Crossborder and Global Perspectives, Shaker Verlag, 2016, pp. 188-198.
• [18] Jęczmionek Ł., Lubowicz J.: Nowe procesy rafineryjne w badaniach INiG, Przemysł Chemiczny, 88 (7), 2009, pp. 778-780.
• [19] Jęczmionek Ł.: Oleje roślinne i tłuszcze zwierzęce jako surowce do uzyskania biokomponentów paliwowych II generacji, Nafta-Gaz, 7, 2010, pp. 613-620.
• [20] Jungmeier G., Pucker J.: Life cycle assessment of transportation biofuels - greenhouse gas emission of 1st and 2nd generation biofuels in comparison to gasoline, diesel and natural gas, TAE proceedings, 2011, pp. 53-54.
• [21] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 grudnia 2014r. w sprawie katalogu odpadów. Dz. U. 2014 poz. 1923.
• [22] Paraska O., Karvan S.: Mathematical modelling in scientific researches of chemical technology processes, Technical Transactions. Mechanics, Cracow University of Technology Press, 107(2M), 2010, pp. 203-210.
• [23] Sakharov Iu.I., Rastiannikov E.G., Verbitskaia G.M., Tarasova L.N.: Washability of Syntanol DS-10 from kitchen utensils (article in Russian), Vopr Pitan. Jul-Aug (4), 1975, pp. 75-77.
• [24] Kravchenko A.V., Rudnitskii A.G., Nesterenko A.F., Kublanovskii V.S.: Degradation of Syntanol DS-10 promoted by energy transfer reactions, Ukrainian Chemistry Journal C/C of Ukrainskii Khimicheskii Zhurnal 60 (11), 1994, pp. 11-13.
• [25] Ignatov O.V., Shalunova Iu.V., Panchenko L.V., Turkovskaia O.V, Ptichkina N.M.: Degradation of Syntanol DS-10 by bacteria immobilized in polysaccharide gels (article in Russian), Prikl Biokhim Mikrobiol., 31 (2), 1995, pp. 220-223.
• [26] Włodarczyk P.P., Włodarczyk B.: Powering fuel cell with crude oil, Journal of Power Technologies, 93 (5), 2013, pp. 394-396.
• [27] Włodarczyk P.P., Włodarczyk B.: Possibility of fuel cell powering with grape seed oil, QUAESTI-Virtual Multidisciplinary Conference, 3 (1), 2015, pp. 300-304. DOI:10.18638/quaesti.2015.3.1.210.
• [28] Holtzer M., Staronka A.: Chemia fizyczna, Wprowadzenie, Wydawnictwa AGH, Kraków 2000.
• [29] Włodarczyk P.P., Włodarczyk B.: Possibility of using Ni-Co alloy as catalyst for oxygen electrode of fuel cell, Chinese Business Review, 14 (3), 2015, pp. 159-167. DOI:10.17265/1537-1506/2015.03.005.
• [30] Sumner J.J., Creager S.E., Ma J.J.: DesMarteau D.D, Proton Conductivity in Nafion 117 and in a Novel Bis[(perfluoroalkyl)sulfonyl]imide Ionomer Membrane, J. Electrochem. Soc., 145 (1), 1998, pp. 107-110. DOI: 10.1149/1.1838220.