유럽연합 집행위원회, 3D 프린팅 청정에너지 프로젝트 지원 Cell3Ditor

Cell3Ditor 프로젝트는 저배출 고체산화물 연료전지(SOFC)의 대량 생산을 위한 하이브리드 잉크젯/SLA 세라믹 3D 프린터를 개발하고 있습니다.

탄소 기반 에너지 생성의 대안으로 이 프로젝트는 연료전지 및 수소 공동 사업(FCH JU) 내 유럽위원회의 지원을 받았습니다.

향후 3년 반 동안 위원회는 대체 에너지 생산을 위한 순환 시스템을 만들고 확장하는 데 필요한 재료, 기계 및 프로세스를 개발하는 임무에서 Cell3Ditor를 지원할 것입니다.

국제적 전문성 활용

Cell3Ditor는 스페인 바르셀로나의 Catalonia Institute for Energy Research(IREC)가 네덜란드, 스웨덴, 스페인, 영국, 프랑스 및 덴마크의 주요 기관 및 기업의 전략적 파트너와 함께 주도하고 있습니다.

이 프로젝트에서 7명의 파트너는 각자 자신의 전문 지식을 특정 개발 단계에 기여합니다. 예를 들어, 덴마크 기술 대학(DTU)은 3D 프린팅 SOFC의 재료, 하드웨어 및 디자인을 생산하는 데 중요한 역할을 할 것입니다.

중소기업인 스웨덴의 SAAN Energi AB는 프로젝트의 설계 요소에 특히 중점을 둘 것입니다.

다른 확인된 기여자로는 Universidad de la Laguna, Promethean Particles LTD, Francisco Albero, SA, HyGear Fuel Cell Systems BV 및 세라믹 3D 프린터 제조업체인 3DCeram이 있습니다.

SOFC 내부

SOFC는 수소 등의 연료를 산화시켜 전기를 생산한다. 이는 배터리에서 발견되는 것과 같은 양극/음극 설정으로 배열됩니다.

수소의 전자를 제거하고 산소와 융합하는 과정은 전기를 생산하는 데 필요한 엄청난 에너지를 생성합니다.

규모에 따라 SOFC는 현재 차량의 미래로 간주되는 전기 자동차에 전력을 공급하는 데 사용될 수 있습니다.

액체 대체 연료가 도입된 20세기까지 고체 연료는 로켓 엔진의 주요 동력으로 사용되었습니다. 개발을 통해 SOFC는 로켓 연료주기를 완전히 순환시킬 수도 있습니다.

왜 더 일찍 만들어지지 않았나요?

현재의 세라믹 가공 수단은 100개 이상의 단계로 이루어진 엄청나게 복잡한 일련의 과정을 따르며 설계 유연성을 허용하지 않습니다.

이 공정은 SOFC 스택을 대량 생산하는 데 비용과 시간 측면에서 비용이 많이 들며, 결과 셀에는 시간이 지남에 따라 스택의 효율성을 떨어뜨릴 수 있는 눈에 보이는 씰과 라인이 포함됩니다.

3D 프린팅을 통해 Cell3Ditor는 모놀리식 SOFC 제조에 대한 간단한 2단계 프로세스를 제안합니다.

유럽 ​​위원회에 제출된 프로젝트 보고서에 설명된 바와 같이, “2단계(성형 및 소결) 제조 공정으로 인한 명백한 단순화와 적층 가공을 사용하여 폐기물을 줄이는 것 외에도 이 프로젝트는 조립과 관련된 비용을 절감합니다. 전류 수집, 밀봉제, 유체공학 등 최종 시스템의 전체 스택 및 구현.”

제안 사양

프로젝트 개요에 따른 하이브리드 잉크젯/SLA SOFC 3D 프린터의 현재 사양은 다음과 같습니다.

최대 인쇄 가능 볼륨 – 30 x 30 x 10cm(L x W x H)레이어 두께 – 10 ~ 250μm측면 해상도 – <100μm다중 재료 증착 – SLA에 따른 재료 1개, 잉크젯 프린팅에 의한 재료 4개인쇄 속도 – 시간당 100개 이상의 레이어

팀은 완성된 제품이 "대량 생산을 위한 "테이블탑" 공장의 핵심이 되는 Cell3Ditor 프로젝트를 위해 kW급 스택을 제작할 수 있는 전용 기계가 구축될 것"이라고 밝혔습니다.

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주요 이미지는 다음과 같습니다: Ceramaker 기계에서 데모 세라믹 셀 3D 프린팅. Cell3Ditor를 통한 이미지