Back to search

PES2020-Prosj.etabl.støtte H2020

Energy storage systems for space exploration with ultrahigh power to mass ratio - PES søknad

Awarded: NOK 0.18 mill.

Målsetningen med prosjektet er å utvikle ny unik energilagringssystemer med høy energitetthet og virkningsgrad som muliggjør space exploration der solenergi er utilgjengelig for lengre perioder. Dette er viktig teknologi for å muliggjøre nye oppdrag som er avhengig av betydelig mengder energilagring. State-of-the-art energilagringsteknologi for romfart er Li-ion batterier med spesifikk energitetthet mellom 100 og 150 Wh/kg. Dette forventes økt til 200 Wh/kg innen 2020. For applikasjoner som trenger energilagring med lang utladningstid er reversible brenselcellesystem den foretrukne løsningen. Selv om teknologien ikke er kvalifisert for romfart enda, er det forventet at man innen 2020 kan produsere energilagrings systemer med opp til 600 Wh/kg basert på lavtemperatur brenselceller (PEM), såkalte «regenerative fuel cell systems (RFCS)». Begrensning i et slikt system er knyttet til en relativt moderat virkningsgrad (ca 50%), noe som gir seg utslag i et betydelig behov for hydrogen og oksygen som utgjør opp til 70% av den totale massen når man inkluderer vekten av lagringstankene. Målet med dette prosjektet er å ytterlige øke energitettheten for RFCS ytterligere ved å øke virkningsgraden på brenselcellen og således redusere behovet for hydrogen og oksygen. De første beregningen viser at en SOFC på hydrogen og oksygen kan operere med 50% høyere virkningsgrad enn en PEM noe som reduserer behovet for hydrogen og oksygen lagring med 1/3. Videre vil en SOFC brenselcelle operere reversibelt, slik at det ikke lenger er behov for en uavhengig brenselcelle og elektrolysør. Den siste store fordelen er et resultat av termisk integrasjon mellom metallhydrid og brenselcellen, varmen som utvikles under absorpsjon av hydrogen brukes til å produsere damp til elektrolysen. Således kan behovet for elektrisk energi fra solceller reduseres med ca 20%. Til sammen forventes det en ytterligere økning i energitetthet på 30 til 50%, som gir 800 til 900 Wh/kg.

Funding scheme:

PES2020-Prosj.etabl.støtte H2020