Investigadores del Instituto de Tecnología e Ingeniería de Materiales de Ningbo (NIMTE) de la Academia de Ciencias de China (CAS) propusieron una estrategia de corriente pulsada para monitorear la intermitencia de la energía renovable, demostrando que las celdas electrolíticas de óxido sólido (SOEC) pueden generar carbono eficiente. dióxido (CO₂ ) electrólisis bajo energía renovable intermitente. Sus resultados fueron publicados en Carbon Energy .

CO₂ el reciclaje para una reutilización eficiente puede ayudar a aliviar la crisis energética y el cambio climático, por lo que juega un papel crucial para lograr el objetivo de "nivel máximo de carbono y neutralidad de carbono". SOEC es un dispositivo candidato potencial para CO₂ electrolítico eficiente producción de combustible, debido a su alta eficiencia de conversión de energía (ECE), características reversibles y bajo costo integral.

Explorar el funcionamiento y el mecanismo de reacción del CO₂ electrólisis basada en SOEC bajo energía de energía renovable, los investigadores de NIMTE desarrollaron una estrategia de corriente pulsada, que replica las fluctuaciones periódicas prácticas de la energía de energía renovable intermitente.

Bajo la corriente pulsada que va de -100 a -300 mA/cm ² con un tiempo total de funcionamiento de unas 800 h, un SOEC de tubo plano a gran escala con un área activa de 60 cm ² se aplicó para la electrólisis cíclica de CO₂ .

Según los investigadores, después de 100 ciclos, el voltaje de la celda se degradó en un 0,041 %/ciclo con una alta densidad de corriente pulsada (-300 mA/cm ² ), mientras que 0,034 %/ciclo con densidad de corriente pulsada baja (-100, -200 mA/cm ² ), lo que indica que la vida útil teórica de las SOEC puede alcanzar hasta unos 500 ciclos.

Además, el CO₂ total la tasa de conversión con los SOEC alcanzó el 52 % a la densidad de corriente de -300 mA/cm ² , que está cerca del valor teórico de 54,3%.

Suponiendo que el gas en SOEC tiene un ciclo térmico, ya que la energía térmica para calentar el gas se puede recuperar a través del intercambio de calor, la ECE calculada se acerca al 98,2 % a -400 mA/cm ² (1,3 V), demostrando la eficiencia y estabilidad del CO₂ electrólisis empleando SOEC.

Este estudio ilumina el desempeño sobresaliente y el potencial industrial de las SOEC en la conversión eficiente de energía electroquímica, la reducción de emisiones de carbono y el almacenamiento intermitente de energía renovable. + Explora más

Nueva estrategia logra electrólisis de dióxido de carbono eficiente y estable en celda de electrólisis de óxido sólido