Приложение А (справочное). Описание влияния химических неводородных ингредиентов (не содержащих водород в несвязанном состоянии) на работоспособность топливных элементов

Приложение А
(справочное)

Описание влияния химических неводородных ингредиентов (не содержащих водород в несвязанном состоянии) на работоспособность топливных элементов

А.1 Содержание воды

Вода () обычно не оказывает влияния на работоспособность топливного элемента, однако она участвует в механизме транспортирования таких растворимых в воде элементов как и , присутствующих в виде аэрозолей. Рекомендуется, чтобы концентрация и не превышала 0,05 мкмоль/моль. Кроме того, она может быть не желательна для бортовых систем питания транспортных средств. При установленной максимальной допустимой концентрации вода будет оставаться в парообразном состоянии в процессе всего рабочего цикла эксплуатации топливных элементов.

А.2 Общее содержание углеводородов

Углеводородные соединения в зависимости от физико-химических свойств оказывают различное влияние на работу топливных элементов. Ароматические углеводороды обычно на поверхности катализатора адсорбируются сильнее, чем парафиновые соединения, тем самым ухудшая их работоспособность. Метан () по отношению к топливным элементам считается инертным газом. Однако его наличие в водородном топливе приводит к снижению концентрации водорода и эффективности работы системы.

А.3 Содержание кислорода

Кислород () в малых концентрациях считается инертным ингредиентом, так как он не оказывает негативного воздействия на работоспособность системы топливных элементов; тем не менее, он может при превышении допустимых концентраций представлять проблему для бортовых систем хранения в дорожных транспортных средствах.

А.4 Содержание гелия, азота и аргона

Такие составляющие, как гелий (Не), азот () и аргон (Аr), являются инертными и обычно не реагируют с материалами компонентов систем на топливных элементах. Однако они разбавляют газообразный водород и негативно влияют на эффективность работы систем топливных элементов в целом.

А.5 Содержание двуокиси углерода

Двуокись углерода () не оказывает существенного влияния на работоспособность топливных элементов. Однако она может оказывать негативное воздействие на бортовые системы хранения водорода, в случае, если в них используются металлогидридные соединения.

А.6 Содержание окиси углерода

Окись углерода (СО) является сильным загрязнителем катализаторов топливных элементов. Однако эта реакция считается обратимой.

А.7 Общее содержание соединений серы

Соединения, содержащие серу, считаются сильными загрязнителями, вызывающими необратимое ухудшение рабочих характеристик топливного элемента. Минимальные значения содержания соединений серы необходимо контролировать особенно тщательно в ходе проверки качества водородного топлива получаемого на основе конверсии природного газа. К таким соединениям относятся: сероводород (), карбонилсульфид (COS), дисульфид углерода (), метил-меркаптан (). При этом рекомендуется отслеживать также общее содержание соединений серы.

А.8 Содержания формальдегида и муравьиной кислоты

Формальдегид (НСНО) и муравьиная кислота (НСООН) оказывают на работу топливного элемента воздействие, аналогичное загрязнению катализаторов окисью углерода (СО). Они также считаются обратимыми загрязнителями. Однако, из-за более медленной кинетики восстановления ингредиенты НСНО и НСООН оказывают на работу топливного элемента более жесткое воздействие, чем СО.

А.9 Содержание аммиака

Аммиак () вызывает необратимое ухудшение рабочих характеристик топливного элемента из-за загрязнения протонообменной мембраны/ионосодержащего полимера и реагирования с протонами в мембране/ионосодержащем полимере с образованием ионов . Установленная настоящим стандартом пороговая величина основывается на имеющихся апробированных методиках. При наличии уточненных исследований влияния на работоспособность систем топливных элементов, указанные требования по содержанию этого ингредиента могут быть пересмотрены.

А.10 Содержание галогенированных соединений

Галогенированные соединения вызывают необратимое ухудшение рабочих характеристик компонентов систем топливных элементов. Существует ряд производственных процессов с применением щелочного хлора и хладагентов, которые участвуют в технологическом цикле использования водородного топлива и которые могу быть источником загрязнения.

А.11 Частицы

Максимальный размер частиц должен нормироваться на том основании, что они представляют опасность для уплотнительных соединений в резервуарах. Максимальная концентрация частиц устанавливается из условия обеспечения работоспособности фильтров и/или отсутствия воздействия на работу клапанов в топливной системе. Ионы калия и натрия, присутствующие в аэрозолях, вызывают необратимое ухудшение рабочих характеристик, загрязняя протонообменную мембрану/ионосодержащий полимер.