home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / sci / energy / 6569 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1993-01-01  |  4.9 KB
  1. Path: sparky!uunet!think.com!ames!sgi!cdp!ei
  2. From: Essential Information <ei@igc.apc.org>
  3. Newsgroups: sci.energy
  4. Date: 31 Dec 92 13:54 PST
  5. Subject: Re: Energy Ideas - HVAC-2
  6. Sender: Notesfile to Usenet Gateway <notes@igc.apc.org>
  7. Message-ID: <1466300143@igc.apc.org>
  8. References: <1466300134@igc.apc.org>
  9. Nf-ID: #R:cdp:1466300134:cdp:1466300143:000:4568
  10. Nf-From: cdp.UUCP!ei    Dec 31 13:54:00 1992
  11. Lines: 93
  12.  
  13.  
  14.  
  15. ON THE HORIZON: FUEL CELLS
  16.  
  17. Fuel cells provide both heat and electric power without burning
  18. fuel. Since they operate at relatively low temperatures and use
  19. clean fuels, these cogenerators emit far less pollution than
  20. conventional fossil fuel electricity sources. In addition, fuel
  21. cells attain higher efficiencies than typical cogeneration
  22. facilities (over 80 percent). 
  23.  
  24. Power from Electrochemical Reactions
  25.  
  26. Though a fuel cell does not burn fossil fuels, it consumes the
  27. fuel in an electrochemical reaction which produces electricity
  28. directly. A fuel cell consists of three parts: the fuel
  29. processor, the power section and the power conditioner (see
  30. diagram below). In a natural gas fuel cell, the fuel (methane) is
  31. mixed with steam in the fuel processor. The chemical reaction
  32. between the two gases yields a gas consisting of hydrogen, carbon
  33. dioxide and trace amounts of nitrogen oxides. This gas is moved
  34. to the power section, where an electrochemical reaction takes
  35. place between the hydrogen and oxygen in air. This reaction
  36. produces direct current (dc) electricity, steam and heat. The
  37. steam is returned to the fuel processor to continue the cycle.
  38. The power conditioner transforms the current into alternating
  39. current (ac) which can be used on-site.
  40.  
  41. Types of Fuel Cells
  42.  
  43. Fuel cells are classified by the electrolyte they use. An
  44. electrolyte is a non-metallic substance which can conduct
  45. electricity. In the power section, the electrochemical reaction
  46. occurs in the presence of an electrolyte, which conducts the
  47. electrons yielded by the reaction toward the power conditioner.
  48. The five types of fuel cells are: alkaline, which use potassium
  49. hydroxide as the electrolyte; phosphoric acid; molten carbonate,
  50. which use a liquid alkali carbonate; solid oxide, which use rare
  51. metal oxides; and solid polymer, which use a polymer membrane as
  52. the electrolyte. Currently, only phosphoric acid fuel cells have
  53. been used commercially, because phosphoric acid is the only
  54. common stable acid which will not react with either hydrogen or
  55. oxygen.
  56.  
  57. Advantages of Fuel Cells
  58.  
  59. The main advantage of the fuel cell is the reduced emission of
  60. air pollutants. According to an article in the May 22, 1992 Los
  61. Angeles Times ("The Natural Gas-Powered Fuel Cell System," p.
  62. D1), a natural gas fuel cell emits only 1,130 pounds of carbon
  63. dioxide and 0.02 pounds of nitrogen oxide per megawatt-hour
  64. (MWh), while a conventional power plant (presumably coal-fired)
  65. emits 1,485 pounds of carbon dioxide and 5.74 pounds of nitrogen
  66. oxide. The reduction in carbon dioxide emissions may be
  67. attributed to both a slightly higher electricity generation
  68. efficiency (42 percent as opposed to 34 percent for combustion)
  69. and the use of natural gas instead of coal, which contains less
  70. carbon per unit of energy. The reduction in nitrogen oxide
  71. emissions may be attributed to the lower operating temperature of
  72. the fuel cell as compared to a conventional power plant. In
  73. addition, the use of natural gas eliminates emissions of volatile
  74. organic compounds (VOCs) and sulfur dioxide, which lead to acid
  75. rain.
  76.  
  77. Other advantages make the fuel cell a promising energy source.
  78. According to the Southern California Gas Company, fuel cells
  79. provide a constant, uninterrupted energy flow, since the cell
  80. does not experience the power fluctuations typical of a utitlity
  81. grid. The fuel cell is easy to operate and maintain, since it has
  82. fewer moving parts, like turbine blades, than conventional power
  83. systems. In addition, the fuel cell is modular, and its size can
  84. be easily increased when growing demand requires more power.
  85.  
  86. CASE STUDY:
  87.  
  88. Fuel Cell Installation atop Office Building
  89. In 1992, a 200-kW fuel cell was installed at the South Coast Air
  90. Quality Management District (SCAQMD) headquarters in Diamond Bar,
  91. California. This fuel cell is the first of ten which will be
  92. installed, owned and operated by the Southern California Gas
  93. Company. In this agreement, SCAQMD has agreed to purchase the
  94. natural gas for the fuel cell; all of the electricity is used
  95. on-site, and SCAQMD receives a 10 percent discount on its
  96. electricity consumption. The fuel cell also provides all of the
  97. building~s heat. Ranji George of SCAQMD stated that the agency
  98. has a responsiblity to assist in the integration of technologies
  99. which will lead to reductions in air pollution, and thus agreed
  100. to test the fuel cell. He reported that the fuel cell has run
  101. continuously without any problems since installed.(Contact:
  102. Michelle Bagley, Southern California Gas Company, 555 W. Fifth
  103. Street, Los Angeles, CA 90013, (213) 244-2544.)
  104.  
  105.  
  106.