E! 7565 Production of novel redox resistant anode supported SOFC cells and their integration into industrial fuel cell systems

Høytemperatur brenselceller (SOFC) er en av de mest lovende måter å konvertere kjemisk energi i form av naturgass, biogass eller kull til elektrisitet, gjerne med CO2-fangst. Nøkkelelementer er høy virkningsgrad, lave CO2-utslipp og fravær av andre typer forurensning som NOx, svovelelementer og partikler. Utbredelsen av SOFC har foreløpig vært begrenset av høye kostnader og begrenset levetid, noe som i stor grad skyldes egenskaper med de nåværende materialene i SOFC membranene. Dette prosjektet har som mål å utvikle og kommersialisere en ny type membraner som har vist økt levetid og robusthet under realistiske SOFC betingelser. Prosjektet vil se på materialdesign, mikrostrukturdesign, produksjon og uttesting av pre-kommersielle membraner på flere skalaer. Prosjektet blir nå avsluttet etter 54 måneder. De fleste milepælene i prosjektet har blitt oppnådd med utmerkede resultater, men de lengste langtidstestene har blitt noe forkortet. Rutiner for pilotproduksjon av celler har blitt identifisert og mange typer defekter har blitt eliminert. Organiske løsningsmidler har blitt erstattet med vannbaserte og mer miljøvennlige kjemikalier. Totalt i prosjektet har det blitt produsert ca 1000 halv-celler. Selv om kvaliteten generelt har blitt kraftig forbedret, er den fortsatt for ujevne til å starte med industriell produksjon.

Solid Oxide Fuel Cells (SOFC) is recognised as the most promising technology for conversion of hydrocarbon fuels to electricity. It differs from other fuel cells technologies by its high operation temperature and fuel flexibility. The SOFC may provide >60 % electrical efficiency, modular systems from 1 kW to MW and essentially no emissions except CO2 and water. The status of the SOFC technology today is that it is finally maturing from pure academic research to fully functional installation providing elect ricity to customers. RoxSolidCell is a project that brings together a consortium of partners who will produce a new product that radically improves the performance and reliability of this technology. The product is called 2R-Cell and has been invented by the lead SME Fiaxell, a Swiss-based company. Production will be developed by a French ceramic company called CTI and demonstration by a Norwegian company called Prototech, a leading company in fuel cell technology. Basic research, product improvement and materials development will be carried out by three research institutes: EPFL in Switzerland, CNRS-IMN in France and University of Agder in Norway, all three possessing expertise in essential fields. The 2R-cell specifically provides a solution to the mai n problem that is holding back the commercialization of the SOFC, namely resistance to repetitive cycles of reduction and oxidation. Current generation SOFC systems are based on older technology that mitigates these problems at the cost of lower power and higher temperature, both of which lead to higher cost and faster degradation. The introduction of 2R-cell will provide SOFCs at lower cost, lower temperature of operation and better lifetime. The concept originally invented by the Swiss SME Fiaxell has a lready been shown to work and provides the necessary specifications to be acceptable in principle by commercial fuel cell manufacturing companies.