Analysis of the performances of a solid oxide fuel cell fed by biogas in different plant configurations: An integrated experimental and simulative approach
Notice bibliographique
Résumé
Solid Oxide Fuel Cells (SOFC) are efficient, modular and fuel-flexible high temperature electrochemical devices. SOFC systems can be coupled to biogas from anaerobic digestion plants to obtain efficient and decentralized CHP systems, maximizing the valorization of biogas in virtuous waste-to-energy schemes. The main challenges for biogas-SOFC plants are related to performance stability and degradation at process level. In this work the performance and stability of an electrolyte supported SOFC single cell (100 cm2) fed with biogas mixtures derived from different integrated biogas-SOFC CHP plant configurations (hot/cold recirculation; UFf 65–85% - obtained from previous simulation work) has been analyzed with an integrated experimental and simulative approach. To support the experimental results, a chemical equilibrium model of the gas conversion processes coupled with the electrochemical conversion route is developed in MATLAB in order to simulate the gas composition at the anode outlet, which is compared and validated with experimental data obtained by Gas Chromatography (GC). Results show that suitable and stable cell performances are obtained while feeding the SOFC samples by biogas (720–800 mV; 0.16–0.2 W/cm2 at 0.25 A/cm2) where the main performance losses are related to steam content - as well as other gas species, deriving from the pre-processing of the biogas. The gas composition and UFf simulation results show good correspondence with the GC data (error range <5% for the matrix gases and <10% for water) highlighting that the SOFC processes under clean biogas can be successfully represented - to a certain extent - by a chemical equilibrium model.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».