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Miniaturized solid oxide fuel cell system to deliver clean, light and efficient power

English title Miniaturized solid oxide fuel cell system to deliver clean, light and efficient power
Applicant Hadad Mahmoud
Number 198718
Funding scheme Bridge - Proof of Concept
Research institution
Institution of higher education University of Applied Sciences and Arts Western Switzerland - HES-SO
Main discipline Material Sciences
Start/End 01.02.2021 - 31.01.2022
Approved amount 130'000.00
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All Disciplines (6)

Discipline
Material Sciences
Other disciplines of Engineering Sciences
Chemical Engineering
Electrical Engineering
Mechanical Engineering
Fluid Dynamics

Keywords (9)

Miniaturization ; Fuel Cell; Mobility; remote applications; Micro processing; Solid Oxide Fuel Cell; SOFC; on-demand electricity; Clean tech

Lay Summary (French)

Lead
Les piles à combustibles sont une solution prometteuse pour prendre la direction de la neutralité carbone. Ces systèmes peuvent utiliser toutes sortes de combustibles fortement énergétiques tel que l’hydrogène, le gaz naturel, le propane ou bien d’autres pour créer de l’électricité tout en limitant la quantité de gaz à effet de serre rejetée dans l’atmosphère. Cependant, malgré de nombreuse recherches et investissements, les piles à combustibles n’ont pas encore réussi à se faire une place importante dans le marché des sources d’énergie. Principalement à cause de leur prix, leur performance ainsi que la difficulté pour s’approvisionné en combustible neutre.
Lay summary

Parmi les différentes technologies de piles à combustible, les « solid oxide fuel cells (SOFC) » sont celles qui affichent le meilleur potentiel futur du fait de leur efficacité énergétique. De plus c’est la seule technologie de pile à combustible qui permet d’accepter différent type de carburants. Ce qui signifie que les SOFCs vont faciliter la transition écologique en utilisant présentement les gazes facilement disponibles, à savoir le propane ou le gaz naturel tout en pouvant changer vers de l’hydrogène dès que les infrastructures d’approvisionnement seront disponibles. Et ce, sans avoir besoin de réinvestir pour modifier le system actuel. Cela signifie que, comparé à une source d’électricité conventionnelle, nous pouvons sauver 60-90% de CO2 directement et 100% dans un futur proche.
Toutefois, ce net avantage viens à un certain prix. En effet la température de fonctionnement requise étant très élevée, leurs applications sont limitée à de gros systèmes stationnaires.
Nous développons une technique brevetée (2 demandes PCT), pour miniaturiser ces piles à combustible et les rendre transportable et légères. Nous développons un système complet et autonome, qui peut fournir de l’énergie sans avoir besoin d’une intervention humain pendant plusieurs mois voire plusieurs années.
Grâce au soutien de SNF Bridge, nous avons finalisé avec succès le développement de notre MVP, l'avons testé sur le terrain et avons obtenu notre levée de fonds Pre-Seed. Il s'agissait en effet d'une étape cruciale pour transformer notre projet né en laboratoire en un produit prêt à être commercialisé. 

 

Direct link to Lay Summary Last update: 09.03.2022

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Collaboration

Group / person Country
Types of collaboration
EPFL/Prof. Damjanovic Switzerland (Europe)
- Research Infrastructure
EPFL/Prof. Bruggeer Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Research Infrastructure

Awards

Title Year
Venture leaders 2022 - Mobile 2022
ESA BIC CH 2021
TOP100 2021

Abstract

Providing electrical power in a reliable, clean and cost-effective manner is yet a tough technical and logistical challenge for many industries. Many applications starting from IoT devices in remote locations (e.g. mountain, arctic area) mobile surveillance or telecommunication systems, all the way to autonomous robotic systems are still in an urge to find efficient power sources. An efficient and clean power source that can provide reliable electricity with high autonomy, representing a market of USD 6.5Bn. Most of these devices rely on the batteries, possibly combined with solar panels, or even in some cases diesel generators which provide poor and unreliable performances, are often expensive to implement and to maintain and leave a large negative footprint. To reliably deliver electricity, we have taken an innovative and unique approach to miniaturize Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) system, one of the most efficient and challenging fuel cell technology, to deliver electricity in an Eco-friendly and compact package.Our technology allows the use of commercial fuels with high energy density such as liquid butane, the same fuel in the cigarette lighter, providing an Eco-friendly solution. A technology based on more than 10 years of research at EPFL that can potentially reduce the footprint of conventional power supplies by 80% or extend their autonomy by a factor of 10.We have developed a patent-pending and cost-effective technique miniaturize SOFCs for small-scale and mobile applications. The goal of this project is to further develop and validate our MVP through on-field testing and minimize the technical risks for both the potential customers and also the private investors. Thanks to the support of SNF Bridge we have successfully finalised our MVP development, tested it on the field and secured our Pre-Seed round of fund-raising. This was indeed a crucial step to turn our lab-born project to a ready-for-commercialisation product.
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