เซลล์เชื้อเพลิงชนิดนี้มีเซรามิกเกือบทั้งหมดเป็นองค์ประกอบ และไม่จำเป็นต้องใช้แพลทินัมเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา แต่ต้องใช้อุณหภูมิสูงในการทำงาน โดยมีอุณหภูมิการทำงานสูงกว่า 800 องศาเซลเซียส การทำงานที่อุณหภูมิสูงมีข้อดีคือ ไม่มีปัญหาน้ำท่วมเซลล์ และทำให้สามารถใช้เชื้อเพลิงได้หลากหลายชนิด เช่น ก๊าซธรรมชาติ น้ำมันดีเซล ไบโอดีเซล โพรเพน น้ำมันเบนซิน และถ่านหิน แต่การทำงานที่อุณหภูมิสูงก็มีข้อเสียคือ ปัญหาการสรรหาวัสดุที่ทนอุณหภูมิสูงสำหรับส่วนประกอบต่างๆ ของระบบเซลล์เชื้อเพลิง การเพิ่มค่าใช้จ่ายจากการใช้ฉนวนเก็บความร้อน และการเสียเวลาและพลังงานในการเพิ่มอุณหภูมิของระบบเซลล์เชื้อเพลิง ดังนั้นหลักสำคัญของงานวิจัยและพัฒนาของเซลล์เชื้อเพลิงชนิดนี้คือ การลดอุณหภูมิการทำงานลง รูปแบบการเรียงต่อกันของเซลล์ของเซลล์เชื้อเพลิงของแข็งออกไซด์ที่นิยมมี 2 แบบคือ

1. เซลล์เชื้อเพลิงของแข็งออกไซด์แบบแผ่น (planar stack)

ส่วนประกอบทุกส่วนในเซลล์เชื้อเพลิงเป็นแผ่นเรียบ มีอินเตอร์คอนเนคทำหน้าที่เป็นขั้วเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ ข้อดีของเซลล์เชื้อเพลิงแบบนี้คือ ประหยัดเนื้อที่และมีค่าความหนาแน่นของกำลังไฟฟ้าต่อปริมาตรสูง แต่มีข้อเสียที่สำคัญคือ การป้องกันการรั่วของก๊าซระหว่างขั้วไฟฟ้าทั้งสองต้องใช้วัสดุกันรั่วที่เป็นฉนวน ทนอุณหภูมิสูงได้โดยไม่ทำปฏิกิริยาทั้งกับเชื้อเพลิง อากาศ และวัสดุอื่นๆ ของเซลล์เชื้อเพลิง มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงความร้อนใกล้เคียงกับส่วนอื่นๆ ของเซลล์ และคงรูปได้ทั้งตอนลดและเพิ่มอุณหภูมิการทำงาน ปัญหาที่ยากที่สุดในการสร้างเซลล์เชื้อเพลิงของแข็งออกไซด์แบบแผ่นนี้คือการสรรหาวัสดุกันรั่วที่มีคุณสมบัติครบถ้วนและราคาถูก

2. เซลล์เชื้อเพลิงของแข็งออกไซด์แบบท่อ (tubular stack)

เซลล์เชื้อเพลิงแบบนี้เพื่อแก้ปัญหาของวัสดุกันรั่วของเซลล์เชื้อเพลิงของแข็งออกไซด์แบบแผ่น รูปร่างของท่อเป็นท่อกลวงโดยมีขั้วแคโทดอยู่ด้านในและขั้วแอโนดอยู่ด้านนอก และมีอิเล็กโทรไลต์กั้นอยู่ระหว่างขั้ว เชื้อเพลิงจะถูกส่งผ่านไปที่ท่อด้านนอกและก๊าซออกซิเจนส่งผ่านไปที่ท่อด้านใน เซลล์เชื้อเพลิงแบบนี้มีประสิทธิภาพการทำงานที่คงที่เป็นระยะเวลานานกว่าแบบแผ่น แต่เซลล์เชื้อเพลิงแบบนี้มีค่าใช้จ่ายสูงและความหนาแน่นกำลังไฟฟ้าต่อพื้นที่และต่อปริมาตรต่ำกว่าแบบแผ่น

ที่มา:

1. รจนา พรประเสริฐสุข. "เซลล์เชื้อเพลิง...อุปกรณ์ผลิตพลังงานไฟฟ้าแห่งอนาคต" เทคโนโลยีวัสดุ. 60 : 26-32 : กรกฎาคม - กันยายน 2553.

MTEC
BIOTEC
NECTEC
NANOTEC

tsp

AIMI

nctc

ตราโลโก้ ศูนย์เทคโนโลยีเพื่อความมั่นคงของประเทศและการประยุกต์เชิงพาณิชย์ (Logo of National Security and Dual-Use Technology Center: NSD)

ฐานข้อมูลหน่วยงานภาครัฐ

 
สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)
เป็นหน่วยงานของรัฐที่จัดตั้งขึ้นเพื่อศึกษาวิจัยและพัฒนาทางด้านวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีเพื่อการพัฒนาประเทศไทย ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อแสวงหากำไร
หากท่านพบว่ามีข้อมูลใดๆ ที่ละเมิดทรัพย์สินทางปัญญาปรากฏอยู่ในเว็บไซต์ของสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
โปรดแจ้งให้ทราบเพื่อดำเนินการแก้ปัญหาดังกล่าวโดยเร็วที่สุดต่อไป