Gospodarka wodorowa jako segment rozwoju energetyki rozproszonej
DOI:
https://doi.org/10.7494/er.2025.13-14.149Słowa kluczowe:
gospodarka wodorowa, energetyka rozproszona, piroliza metanu, zgazowanie biomasy, odsalanie wody, ogniwa paliwowe, jednostki napędowe, materiały dla ogniw paliwowych, nanotechnologiaAbstrakt
W artykule przedstawiono współczesne zagadnienie łańcucha rozwoju gospodarki wodorowej, z podkreśleniem prac B+R podejmowanych przez pracowników naukowych z Wydziału Energetyki i Paliw oraz Centrum Energetyki AGH w Krakowie. Główne nurty badań przedstawione w artykule dotyczą wytwarzania niskoemisyjnego wodoru z gazu ziemnego, biomasy, elektrolizy wody; magazynowania i jego wykorzystania do produkcji energii elektrycznej i ciepła w silnikach, turbinach gazowych czy ogniwach paliwowych; a także interdyscyplinarnych zagadnień rozwoju nowych materiałów czy metod diagnostycznych dla energetyki wodorowej.Opracowanie podsumowuje doświadczenia z realizacji wielu prac B+R, również we współpracy z krajowymi i międzynarodowymi podmiotami gospodarczymi czy specjalistycznymi ośrodkami badawczymi.
Bibliografia
Calay R.K. (2016), Fuel Cell Applications, [w:] E. Drioli, L. Giorno (red.), Encyclopedia of Membranes, Springer Berlin, Heidelberg: 836–837.
Chmielniak T.J, Chmielniak T.M. (2020), Energetyka wodorowa, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
Chmielniak T., Iluk T., Stępień L., Billig T., Ściążko M. (2024), Production of Hydrogen from Biomass with Negative CO2 Emissions Using a Commercial-Scale Fluidized Bed Gasifier, „Energies” 17 (22): 5591.
Dudek M., Tomczyk P., Wygonik P., Korkosz M., Bogusz P., Lis B. (2013), Hybrid Fuel Cell – Battery System as a Main Power Unit for Small Unmanned Aerial Vehicles (UAV), „International Journal of Electrochemical Science” 8 (6): 8442–8463.
Dudek M., Raźniak A., Lis B., Rapacz-Kmita A., Gajek M., Ziąbka M., Śliwa K., Adamczyk B. (2017), Analysis of Electrochemical Oxygen Reduction Phenomena in a Phase Boundry Between the Point Oxide Kathode and Solid Oxide Electrolyte, „Ceramic Materials” 69 (2): 107–114.
Dudek M., Lis B., Raźniak A., Krauz M., Kawalec M. (2021), Selected Aspects of Designing Modular PEMFC Stacks as Power Sources for Unmanned Aerial Vehicles, „Applied Sciences” 11 (2): 675.
Fathabadi H. (2019) Combining a Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) Stack with a Li-ion Battery to Supply the Power Needs of a Hybrid Electric Vehicle, „Renewable Energy” 130: 714–724.
Lach J., Zheng K., Gogacz M., Czaja P., Luo J., Brzoza-Kos A. (2023) Electrospun Nanofiber Electrodes with in Situ Exsolved Nanocatalysts for Symmetrical SOCs, „ECS Transactions” 111 (6): 1025–1034.
Lach J., Gogacz M., Winiarz P., Ling Y., Zhou M., Zheng K. (2025), A Review of Nanofiber Electrodes and the In Situ Exsolution of Nanoparticles for Solid Oxide Cells, „Materials” 18 (6): 1272.
Li K., Świerczek K., Winiarz P., Brzoza-Kos A., Stępień A., Du Z., Zhang Y., Zheng K. Cichy K., Niemczyk A., Naumovich Y. (2023), Unveiling the Electrocatalytic Activity of the GdBa0.5Sr0.5Co2-xCuxO5+δ (x ≥ 1) Oxygen Electrodes for Solid Oxide Cells, „ACS Applied Materials & Interfaces” 15 (33): 39578–39593.
Mosiałek M., Socha R.P., Bożek B., Wilgocka-Ślęzak D., Bielańska E., Kežionis A., Šalkus T., Kazakevičius E., Orliukas A.F., Dziubaniuk M. et al. (2020), Changes in Properties of Scandia-Stabilised Ceria-Doped Zirconia Ceramics Caused by Silver Migration in the Electric Field, „Electrochimica Acta” 338: 135866.
Raźniak A., Dudek M., Tomczyk P. (2011), Reduction of Oxygen at the Interface Msolid Oxide Electrolyte and Au, Solid Oxide Electrolyte = YSZ and GDC): Autocatalysis or Artifact?, „Catalysis Today” 176 (1): 41–47.
Sobolewski A., Chmielniak T., Bigda J., Billig T., Fryza R., Popowicz J. (2022), Closing of Carbon Cycle by Waste Gasification for Circular Economy Implementation in Poland, „Energies” 15 (14): 4983.
Sultan A., Hanif M.B., Khan M.Z., Zheng K., Dudek M., Napruszewska B.D., Lasocha W., Nowak P., Motola M. (2024), A Critical Investigation of the Effect of Silver Migration at the Silver | Alumina Scandia Doped Zirconia Electrolyte Interface in Solid Oxide Fuel Cell Conditions, „Ceramics International” 50 (21): 42656–42667.
Sztekler K., Kalawa W., Bujok T., Boruta P., Radomska E., Mika Ł., Mlonka-Mędrala A., Nowak W., Słoma J., Wójcikowski A., Alyousef Y.M., Daher N.H., Pawlak D., Widuch A. (2024), Hybrid Desalination System for Baltic Sea Water: A Preliminary Study, „Desalination” 574: 117269.
Winiarz P., Sroczyk E.A., Brzoza-Kos A., Czaja P., Kapusta K., Świerczek K. (2024), SmBa0.5Sr0.5CoCuO5+δ and Sm0.5Ba0.25Sr0.25Co0. 5Cu0.5O3-δ Oxygen Electrode Materials for Solid Oxide Fuel Cells: Crystal Structure and Morphology Influence on the Electrocatalytic Activity, „Acta Materialia” 277: 120186.
Winiarz P., Sultan A., Ling Y., Zheng K. (2025), Negative Thermal Expansion Coefficient Materials: From Basics to Applications, Recent Advances in Solid Oxide Cells and Future Perspectives, „Sustainable Materials Technologies” 45: e01442.
Zheng K., Lach J., Czaja P., Gogacz M., Czach P., Brzoza-Kos A., Winiarz P., Luo J., (2023), Designing High-Performance Quasi-Symmetrical Solid Oxide Cells with a Facile Chemical Modification Strategy for Sr2Fe2−xWxO6−δ Ferrites Electrodes with in situ Exsolution of Nanoparticles, „Journal of Power Sources” 587: 233707.
Pobrania
Opublikowane
Wersje
- 2025-09-29 - (2)
- 2025-09-28 - (1)
Numer
Dział
Licencja
Prawa autorskie (c) 2025 Czasopismo „Energetyka Rozproszona” stosuje licencję „Creative Commons Uznanie autorstwa 4.0”, która pozwala na kopiowanie, zmienianie, rozprowadzanie, przedstawianie i wykonywanie utworu jedynie pod warunkiem oznaczenia autorstwa. Z pełną treścią licencji można zapoznać się na stronie: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/legalcode.
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa 4.0 Międzynarodowe.
