Než půjdou do výroby

Zařízení, které dobře funguje v laboratorních podmínkách, nemusí být ještě vhodné pro praxi. Zatím to platí také o vodíkových palivových článcích označovaných jako PEM (polymer elektrolyte membrane). Jejich výroba v malém už dnes nepředstavuje problém. Přesto je k jejich masovému nasazení ještě poměrně daleko.

Vědci z Národních laboratoří Sandia v Kalifornii se proto snaží odpovědět na otázky spojené s jejich sériovou výrobou. Hlavní problém zatím představuje trvanlivost palivového článku. Cílem prováděných testů je nalézt optimální podmínky provozu. S trochou nadsázky můžeme říci, že technici se teprve učí s nimi zacházet.

Hlavním odpadním produktem, který vzniká při provozu PEM, je voda. S přítomností vody se v konstrukci počítá, ale nesmí jí být příliš mnoho. Jinak totiž dokáže narušit reakce probíhající na membráně článku. Samotný provoz to neohrozí, ale podobný nerovnovážný stav může výrazně zkrátit životnost membrány. Vědci proto hledají optimum mezi maximálním možným výkonem a výdrží článku.

Vyřešit tenhle problém není tak jednoduché, jak to na první pohled vypadá. Trvanlivost membrány se dá odvodit pouze po desítkách hodin zkušebního provozu. V laboratořích Sandia se však snaží dobu testování zkrátit. Používají k tomu matematické modelování v systému GOMA. Testování pak vypadá jako řetěz, jehož jednotlivé články tvoří vždy teoretický a experimentální krok.

Data získaná při experimentálním měření vědci zadají do počítačového modelu. Ten je vyhodnotí a na jejich základě předpoví další chování článku. Podle těchto předpokladů pak vědci připraví další experiment. Kombinované testování ušetří čas, protože výzkumníkům stačí menší množství provedených pokusů. Při nich si pouze ověřují teoretické závěry matematického modelu.

Testování průběžně pokračuje. V laboratořích Sandia už například podobným způsobem zjistili chování článku při velmi nízkých teplotách. Na konci efektivně prováděných testů má být vodíkový palivový článek PEM vhodný pro masovou průmyslovou výrobu a denní použití. Technici a vědci zatím neoznámili, kdy testy skončí.