a hidrog én és t üzel ıanyag -cella nemzeti technol ógiai...
Post on 28-May-2020
7 Views
Preview:
TRANSCRIPT
1
A HidrogA Hidrog één n éés Ts Tüüzelzelııanyaganyag--cella cella Nemzeti TechnolNemzeti Technolóógiai Platform giai Platform
tevtevéékenyskenyséégege
Dr. Margitfalvi JDr. Margitfalvi J óózsefzsefPlatform vezetPlatform vezetıı
Workshop Hidrogéngazdaság: Lehetıségek és kihívások
Magyarország és az EU számára Budapest, 2011. szeptember 29
HidrogHidrog één n éés Ts Tüüzelzelııanyaganyag--cella cella Nemzeti TechnolNemzeti Technolóógiai Platformgiai Platform
• A Nemzeti Kutatási és Technológiai Hivatal (NKTH) 2007-ben kezdeményezte a magyar nemzeti technológiai platformok létrehozását, amelyet módszertani háttér biztosításával és pályázati úton elnyerhetı támogatással is segített.
• A Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform 2008-ban alakult a MET hidrogén tagozatának kezdeményezésére.
•• CCéélja a lja a „„ hidroghidrogééngazdasngazdasáágg”” hazhazáánkban valnkban valóó kialakkialak ííttáássáának nak megalapozmegalapozáása, ehhez kapcsolsa, ehhez kapcsolóóddóóan a hidrogan a hidrogéén n éés ts tüüzelzelııanyaganyag--cella cella szakterszakterüület magyarorszlet magyarorszáági helyzetgi helyzetéének felmnek felméérr éése, a szakterse, a szakterüület let vváárhatrhat óó jj öövvııkkééppéének nek áátgondoltgondoláása, figyelembe vsa, figyelembe vééve a vilve a viláágban, gban, éés s ffııkkéént az Eurnt az Euróópai Unipai Unióóban zajlban zajlóó folyamatokat. folyamatokat.
•• A HTCA HTC --Platform Platform 2008-2010 között elkészítette a hidrogéngazdaság kiépítésére vonatkozó StratStratéégiai Kutatgiai Kutat áási Tervet si Tervet éés ennek s ennek MegvalMegvalóóssííttáási Tervsi Tervéétt.
2
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform*
A HTCA HTC --Platform tagjaiPlatform tagjai• Accusealed Kft.• Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási
Közalapítvány, Logisztikai és Gyártástechnikai Intézet (Bay-Logi)
• BMGE Villamos Energetikai Tanszék• Bogányi és Fia kft.• Budapesti Mőszaki és
Gazdaságtudományi Egyetem (BME)• BÜKK-MAK LEADER Nonprofit Kft.• Combitech-Nanotech Kft.• ComErgen Energetikai Zrt.• ELTE Kémiai Intézet Elektrokémiai és
Elektroanalitikai Labortóriuma• Force Motrice Zrt.• GOND-OLD tanácsadó, Fejlesztı és
Szolgáltató Bt.• Hárskúti Megújuló Energia
Kompetencia Központ Kft.• KONTAKT-Elektro Kft.• Linde Gáz Magyarország Zrt.• Magyar Energetikai Társaság• Magyar Energetikai Társaság -
Hidrogén Tagozat
• Magyar Virtuális Mikrohálózatok Mérlegköri Klaszter (MIKROVIRKA) Egyesület
• MEEI Kft. (Energia Kompetencia Központ)
• MTA Kémiai Kutatóközpont• MTA M őszaki Fizikai és
Anyagtudományi Kutatóintézet• Nanotechnológiai Kutatóintézet, Bay
Zoltán Alkalmazott Kutató Alapítvány• PYLON Építési és Kereskedelmi
amerikai-magyar Kft.• STS Group Mérnökiroda Zrt.• Szegedi Tudományegyetem,
Biotechnológiai Tanszék• Szegedi Tudományegyetem, Szilárdtest
és Radiokémiai Tanszék• Teletom Távközléstechnikai Kft.• Trans Lex Work Kft.• VERNO Energia Kft.• VSG4-Investments Kft.• Zrínyi Miklós Nemzetvédelmi Egyetem
Bolyai János Katonai Mőszaki Kar3
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
A hidrogA hidrogééngazdasngazdasáág g ööt technolt technolóógiai tergiai terüületet letet öölel fel:lel fel:
�� A hidrogén fı felhasználási területe a tüzelıanyag-cellákban történıalkalmazás, amely során a kémiai energia elektromos-, illetve hıenergiává alakul át;
� A fenti öt technológiai területet egészítik ki a hidrogéngazdaság elterjedését elısegítı vállalkozásfejlesztési és szocio-ökonómiai kérdéscsoportok, valamint az oktatás és a tudástranszfer területei;
� Mind az öt technológiai területen új technológiák kidolgozásaszükséges, ami viszont új anyagok fejlesztését igényli.
A Nemzeti Hidrogén és Tüzelıanyag Platform célja, hogy összefogja a hidrogéngazdaság egész területét érintı technológiai, K+F+D, gazdasági, szocio-ökonómiai és oktatási tevékenységet.
HidrogHidrog ééngazdasngazdasáág g
4
A „ hidrogéngazdaság” az energetika és a közlekedés hidrogén alapú rendszerekirányába történı határozott orientációját jelenti, amelyben a gazdaság fogyasztási és szállítási szükségleteinek kielégítéséhez és a társadalom számára hasznos új alkalmazásokban a felhasznált energiát jelentıs részben a hidrogén fogja szolgáltatni.
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
A HTCA HTC --Platform fPlatform fııccéélkitlkit őőzzééseisei
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
5
Összefoglalva a HTC Platform fı céljai az alábbiak:i.a hazai kutatás-fejlesztési lehetıségek feltárása; ii.a stratégiai kutatási területek meghatározása; iii.a megvalósítási tervben megjelenı jövıbeli kutatás-fejlesztési és demonstrációs projekt-javaslatok megfogalmazása.
A HTCA HTC --NTP feladataiNTP feladatai
• Stratégiai Kutatási Terv (SKT) kidolgozása• Megvalósítási Terv (MT) kidolgozása• K+F+D projektjavaslatok kialakítása• Szakpolitikai ajánlások készítése
– Ajánlás az energiapolitika részére– Ajánlás a környezet- és klímapolitikai szakterületekhez– Ajánlás a „hidrogéngazdaság” hazai elterjedését
támogató tudomány- és kutatáspolitikai irányelvek kialakításához
6
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
Az SKT kialakAz SKT kialak ííttáássáának lnak lééppéései sei
• Szakértıi munkacsoportok létrehozása• Helyzetelemzés (SWOT, STEEPV) • Hazai kutatási lehetıségek felmérése • A jövıképet meghatározó hatótényezık azonosítása • Közép- és hosszú távú jövıképek • Javasolt stratégiai kutatási témák • A stratégiai kutatási feladatok horizontális kapcsolódásai
7
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
A StratA Stratéégiai Kutatgiai Kutat áási Terv (SKT) si Terv (SKT) legfontosabb jlegfontosabb jöövvııkkéép elemeip elemei
• A tüzelıanyag-cellák jelentıs mértékő korszerősítése és fokozott elterjedése;
• A tüzelıanyag-cellás gépjármővek elterjedése;
• A hidrogén, mint üzemanyag, ellátására szolgálóinfrastruktúra kialakulása;
• A megújuló nyersanyagok szerepének jelentıs mértékőnövekedése az energiamixben és a hidrogén elıállításban;
• Fotó- és biokatalitikus eljárások elterjedése hidrogén elıállítására. 8
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
HelyzetelemzHelyzetelemzéés: s: hazai kutathazai kutatáási projekteksi projektek
• Hidrogén alkalmazása energiatároló erımővekben (MAVIR tanulmány, 2006)
• Elemzés a hidrogén közlekedési célú alkalmazásának lehetıségeirıl (KTI tanulmány)
• HY-GO: Hidrogénnel mőködı tüzelıanyag-cellás jármő fejlesztés (ELTE-TTK, Kémiai Intézet, Matematikai Intézet)
• Katalizátorokkal, protoncserélı membránnal kapcsolatos kutatások (MTA Kémiai Kutatóközpont, ELTE)
• Biológiai hidrogén termeléssel kapcsolatos kutatások (Szegedi Tudományegyetem Biotechnológiai Tanszék)
• Tüzelıanyag-cella fejlesztés és gyártás (KONTAKT-ELEKTRO Kft.)• Hidrogén termelı-tároló berendezés fejlesztése (Accusealed Kft.)• PEM cellás kísérleti bázisállomások (Magyar Telekom)• ReCommend projekt (regeneratív tüzelıanyag-cella; ELTE-STS )
9
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
Az SKT fAz SKT fıı fejezeteifejezetei1. Bevezetés2. Hidrogén alkalmazások3. Szocio-ökonomiai megközelítés és a stratégia
megvalósulásának feltételrendszere4. A hidrogéngazdaság jövıjét befolyásoló hatótényezık
azonosítása5. A stratégiai kutatási feladatok horizontális áttekintése
Annex I:– Hidrogén elıállítás– Tárolás és szállítás
Annex II:– Rövidítések
10
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
Az SKTAz SKT--ben figyelembe vett ben figyelembe vett éértrt ééklkl ááncokncok
I. értéklánc: tüzelıanyag: hidrogén (fıkéntmegújuló alapon)
II. értéklánc: tüzelıanyag: biogáz→→→→H2 III. értéklánc: tüzelıanyag: bio-etanol →→→→ H2IV. értéklánc: tüzelıanyag: bio-metanol V. értéklánc: tüzelıanyag: bio-etanol
VI. értéklánc: tüzelıanyag: bio-etanol →→→→ H2 + CH4 11
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
TTüüzelzelııanyaganyag--cella tcella tíípusokpusok� PEMFC (polimer elektrolit membrán tüzel ıanyag-cella)
� DMFC (direkt metanol tüzel ıanyag-cella) (ennek
analógja a direkt etanol tüzel ıanyag-cella (DEFC)
� AFC (alkáli tüzelıanyag-cella)
� PAFC (foszforsavas tüzelıanyag-cella)
� SOFC (szilárd oxidalapú tüzelıanyag-cella)
� MCFC (olvasztott karbonátos tüzelıanyag-cella)
12
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
MegvalMegvalóóssííttáási Tervsi Terv
13
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
A MegvalA Megvalóóssííttáási Terv alapjaisi Terv alapjai
•• A HTCA HTC --Platform StratPlatform Strat éégiai Kutatgiai Kutat áási Terve si Terve (SKT)(SKT)
•• VVáállalatok elkllalatok elkéépzelpzeléései, terveisei, tervei
•• KutatKutat óóintint éézetek lehetzetek lehetıısséégeigei
•• Hazai eredmHazai eredméényeknyek
•• NemzetkNemzetköözi trendekzi trendek
•• Hazai lehetHazai lehetıısséégek figyelembevgek figyelembevéételetele
14
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
A MegvalA Megvalóóssííttáási Terv fsi Terv fııccéélkitlkit őőzzééseisei
• Hazánk lemaradásának csökkentése;• A versenyképesség és hatékonyság növelése; • A környezet terhelésének , különösen a CO2
kibocsátásának csökkentése;• A kooperáció képesség növelése,• Új kísérleti módszerek bevezetése; • A nemzeti össztermék növelése.
15
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
Kiemelt fejlesztKiemelt fejlesztéési irsi iráányok nyok éés s operatoperatíív cv cééloklok
16
NNoo 1: V1: Váállalkozllalkozáásfejlesztsfejlesztééss
NNoo 2: Szocio2: Szocio--öökonomiai kkonomiai kéérdrd ééseksek
NNo o 3: Oktat3: Oktatáás s éés tuds tudáás transzfers transzfer
NNo o 4: Alkalmazott kutat4: Alkalmazott kutat áások sok
NNo o 5: Kiemelt kutat5: Kiemelt kutat áási tersi terüület: PEMlet: PEM--cellcelláák k
NNo o 6: Demonstr6: Demonstráácicióós projektek s projektek
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
PEMPEM--tt íípuspusúú ttüüzelzelııanyaganyag--cellcelláákkPEMFC tüzelıanyag-cellák felépítése
17
H2 O2
kolle
ktor
B
ipol
áris
lem
ezG
ázbe
zeté
sD
iffuz
iós
réte
gA
nód
kaza
lizát
orM
embr
án
Kat
ód
kata
lizát
orD
iffuz
iós
réte
gG
ázbe
zeté
sB
ipol
áris
lem
ez
Katalizátor réteg TEM felvétele
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
CCéélmlmáátrixtrix
18
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
Kiemelt kutatKiemelt kutat áási tersi terüület: let: PEM CellPEM Celláák k
Alapvet ı fejlesztési feladatként az alábbiakat tekintjük:
• Költségcsökkentés (a katalizátorok Pt tartalmának csö kkentése, új típusú MEA-k és bipoláris lemezek fejlesztése),
• Hatásfok-növelés (katód oldali katalizátor aktivitá sának növelése),
• Megbízhatóság és élettartam növelés (a hordozó oxidác iójának visszaszorítása, a hidrogén és metanol átdiffundálás csökkentése),
• A mőködési h ımérséklettartomány kiterjesztése, • A stack egyszer ősítése, • Megbízható gyártási technológia kialakítása.
19
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
A megfogalmazott K + F feladatokban A megfogalmazott K + F feladatokban az anyagtudomaz anyagtudomáány ny éés az anyagkutats az anyagkutatáás s
szerepe a meghatszerepe a meghatáározrozóó
20
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
A Platform elmA Platform elmúúlt lt éévben vvben véégzett gzett tevtevéékenyskenyséége ge
Javaslatokat tettünk az új Széchenyi terv elkészítéséhez:
� Megújuló Magyarország, zöld gazdaságfejlesztés
� Vállalkozás-fejlesztés, üzleti környezet
� Közlekedés – jármőipar – energetika
� Tudomány – Innováció - Növekedés
21
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
A Platform elmA Platform elmúúlt lt éévben vvben véégzett gzett tevtevéékenyskenyséége ge
Javaslatokat tettünk az új Széchenyi terv elkészítéséhez:
� Vállalkozás-fejlesztés, üzleti környezet(i) mőanyag feldolgozás: membránok, bipoláris lemezek, szigetelıanyagok,
tömítıanyagok
(ii) kisgépgyártás: adagoló szivattyúk, légfúvók, kompresszorok, hőtıventillátorok;
(iii) mőszergyártás: miniatürizálás, feszültségszabályozók, DC-DC konverterek;teljesítmény elektronika, minıségellenırzımérési eszközök, stb.;
(iv) informatika: intelligens hálózatok tervezése és mőködtetése
22
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
ÚÚj Szj Szééchenyi Terv chenyi Terv
„A kitermelhet ı fosszilis energiahordozó készletek drágulásával és ezzel párhuzamosan az elektromos mobilitás és a hidrogén alapú közlekedés elterjedésével számolni kell”.„Utóbbi folyamat két legfontosabb akadálya a technológia ma még viszonylag magas ára(kıolajhoz képest) és a tankolási, valamint hidrogénesetén a termelı és az elosztó infrastruktúra hiánya.”
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
Megállapítások
23
ÚÚj Szj Szééchenyi Tervchenyi Terv
Zöldgazdaság fejlesztési Program• „A kémiai, fizikai, biológiai új energiatárolási
módszerek kutatása, lokális alkalmazások kidolgozása”;
• „A hidrogéntárolás és felhasználás (hı- és villamos-energia termelés, jármőparki felhasználás) hatásfok növelésének kutatása, a hidrogénellátás logisztikájának fejlesztése”
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
Javaslatok
24
ÚÚj Szj Szééchenyi Tervchenyi Terv
• „Az alprogram a hazai biogázüzemő buszgyártás, valamint a hidrogén- és elektromos üzemőflottagyártás fejlesztését tőzi ki célul”;
• „Három alternatívát vettünk figyelembe:1. Hidrogéntermelı és elosztó infrastruktúra demonstrációs
projekt létrehozása”
Zöld közlekedési alprogram
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
Javaslatok
25
ÚÚj Szj Szééchenyi Tervchenyi Terv
Közlekedésfejlesztési Program• „A belsıégéső motorok alternatíváival hajtott (pl.
hibrid, üzemanyag-cellás, vagy tisztán elektromos) jármővek elınyben részesítése általános, behajtási és parkolási szinteken”.
• „A közúti közlekedésben a gépjármő-parkban már jelentıs részt képviselnek az alternatív hajtásútípusok (elsısorban tüzelıanyag-cellás vagy hibrid hajtási móddal). A városi közlekedésben teret kapnak az elektromos hajtású közúti jármővek.”
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
26
A Platform tovA Platform tov áábbi bbi tevtev éékenyskenys éégeigei
• Kapcsolatfelvétel az alábbi cégekkel és hivatalokkal:– Linde Magyarország Zrt.– Daimler-Benz Magyarország Zrt.– MOL Zrt.– Nemzeti Fejlesztési Minisztérium (Energia Stratégia 2030)– Nemzeti Innovációs Hivatal
• Együttmőködések– Mikrovirka Egyesület (Hidrogénfalu)
• Workshop szervezések– Euractive workshop (EU és EU elnökségi kapcsolatok) Budapesten– Zrinyi Miklós Egyetemen – Linde Magyarország Zrt., Kazincbarcikai telephelyén – Workshop – Budapest, 2011. szeptember 29.
27
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
A Nemzeti TechnolA Nemzeti Technolóógiai Platformok giai Platformok jelenlegi helyzete jelenlegi helyzete éés kils kilááttáásaisai
� A NIH-t ıl kapott információ szerint ebben az évben nem lehet számítani jelentısebb támogatásra,
���� A NIH tervei szerint célszerő lenne egy Platform szövetséget kialakítani,ennek a vezetıje a „MANUFUTURE” Platform lenne;
� A mi platformunk nem kapott meghívást az elıkészítı tárgyalásokra;
� Véleményünk: „MANUFUTURE” Platform nem tudná megfelelıenképviselni a mi platformunkat;
� Más megoldást kell keresni: ☺☺☺☺ alakuljon át a Platform egy önállószervezetté, azaz Egyesületté (ez jelenleg folyamatban van).
28
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
KK ööszszöönnööm a figyelmet!!!m a figyelmet!!!
29
Hidrogén és Tüzelıanyag-cella Nemzeti Technológiai Platform
top related