Épületekben, erőművekben, illetve járművekben egyaránt lehetne alkalmazni szilárd elektródával rendelkező nagyhőmérsékletű üzemanyagcellákat (SOFC - Solid Oxide Fuel Cell). Ezek a cellák közvetlenül és jó hatásfokkal alakítják át a kémiai energiát elektromos árammá. Az EU projektpénzeinek támogatásával a Jülichi Kutatóközpontban harmadik generációs üzemanyagcella tömböket építettek fel. A jülichi kutatók által követett „planáris” technológiánál az egyes tömbökben egymásra halmozzák a cellákat, hogy ezáltal nagyobb feszültséget érhessenek el.

Az Energiakutatási Intézet (IEF) és a Központi Technológiai Osztály (ZAT) kutatói két ilyen nagyfeszültségű tömböt üzemeltettek több mint 15.000 órán keresztül. Robert Steinberger-Wilckens, a kutatóközpont üzemanyagcella részlegének vezetője szerint a „stack”-ek átlagosan 0,4 Watt teljesítményt szolgáltattak négyzetcentiméterenként. Ez nagyjából a kétszerese annak, mint amit jelenleg a kereskedelmi felhasználásra terveznek. Járművekben való alkalmazáshoz elegendő 5.000 - 10.000 üzemóra, azonban állandó áramellátáshoz 40.000 üzemóra feletti élettartamok szükségesek. Robert Steinberger-Wilckens szerint a mostani rekord egy újabb lépéssel közelebb vitte őket az utóbbi élettartamok megvalósításához.

A kísérletben használt tömböket relatív alacsony hőmérsékleten, 700 °C-on tudták üzemeltetni, így a cellák lassabban amortizálódnak. A cellák öregedése, illetve degradációja teljesítményveszteség formájában jelenik meg, akár az elemek esetén. A jülichi tömbök 15.000 üzemóra alatt 10 %-ot veszítettek az eredeti teljesítményükből. Általában 20 %-os veszteségnél vonják ki a cellákat a forgalomból. Mindez azt jelenti, hogyha a kísérleti üzemanyagcella tömbök zavarmentesen üzemelnek tovább, akkor elérhetik a 30.000 üzemórát is. Ez egy olyan érték, amelyet szinte elérhetetlennek tartottak az ilyen típusú tömböknél: gyakorlatilag négyévnyi szünetmentes üzemet jelent. Szakaszos üzemeltetés esetén (például épületek fűtése) 5-10 éves élettartam is elképzelhető lenne.

A jülichi kutatók sikerének kulcsa: a nagyteljesítményű üzemanyagcellák precízen felvitt rétegei lehetővé teszik az üzemelési hőmérsékletek csökkentését. Ráadásul a jülichiek által kifejlesztett speciális CroFer (ThyssenKrupp) típusjelzésű SOFC acél, az EU projekt keretei között létrehozott ITM (Plansee) SOFC acéllal együtt megfelelő védőrétegekkel ellátva kevesebb korróziót okozó anyagot bocsát ki és ezzel is növeli az üzemidőt.

A Real-SOFC elnevezésű EU projekt 2004 és 2008 között került végrehajtásra 26 partnerintézmény támogatásával.

» Nem lesz elég fa Magyarországon

Te is így...?