Thermodynamic modelling of hydrogen fuel cells
| Název práce v češtině: | Termodynamické modelování vodíkového palivového článku |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Thermodynamic modelling of hydrogen fuel cells |
| Klíčová slova: | elektrochemie, difuzní rovnice, reakce, vodík, palivový článek, termodynamika |
| Klíčová slova anglicky: | electrochemistry, diffusion equations, reactions, hydrogen, fuel cells, thermodynamics |
| Akademický rok vypsání: | 2019/2020 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | angličtina |
| Ústav: | Matematický ústav UK (32-MUUK) |
| Vedoucí / školitel: | doc. RNDr. Michal Pavelka, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 02.03.2020 |
| Datum zadání: | 02.03.2020 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 21.04.2020 |
| Datum a čas obhajoby: | 08.09.2020 09:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 30.07.2020 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 30.07.2020 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 08.09.2020 |
| Oponenti: | Tomáš Němec |
| Konzultanti: | doc. Ing. Václav Klika, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| Práce by měla obsahovat následující kroky:
1) Rešerše o využití a možnostech vodíkových palivových článků 2) Základní schéma, jak fungují 3) Základní termodynamické modelování nejdůležitějších procesů 4) Numerický 0D nebo 1D izotermální model palivového článku 5) Analýza účinnosti na bázi produkce entropie |
| Seznam odborné literatury |
| [1] Atkins, De Paula, Physical Chemistry, Oxford University Press, 2009
[2] Pavelka, M., Klika, V., Vágner, P., Maršík, F., Generalization of Exergy Analysis, Applied Energy 137 (2015), pp. 158-172 [3] Pavelka, M., Wandschneider, F. and Mazur, P., Thermodynamic derivation of open circuit voltage in vanadium redox flow batteries, J. Power Sources (293), 2015, 400-408 [4] Pavelka, M., Thermodynamic analysis of processes in Hydrogen fuel cells, dissertation, MFF UK, 2015. [5] Václav Klika, Jan Kubant, Michal Pavelka, Jay B. Benziger, Non-equilibrium thermodynamic model of water sorption in Nafion membranes, Journal of Membrane Science 540 (2017) 35-49 [6] Benziger, J. B., Cheah, M. J., Klika, V. and Pavelka, M., Interfacial constraints on water and proton transport across nafion membranes, J. Polym. Sci. Part B, July 2015 |
| Předběžná náplň práce |
| Palivové článku přeměňují elektrickou energii na chemickou energii ve formě vodíku a zpátky. Proto jsou vhodným doplňkem obnovitelných zdrojů energie, kde je potřeba nespotřebovanou elektrickou energii v době přebytku uložit a pak použít v době nedostatku. Palivové články navíc neprodukují žádné zplodiny. Jaké napětí palivový článek produkuje? A kde jsou v palivovém článku lokalizované největší termodynamické ztráty? |