آخرین دستاوردها
خانه - دستاوردها و اختراعات - شبیه سازی پیل‎های سوختی با قابلیت انتخاب سوخت

شبیه سازی پیل‎های سوختی با قابلیت انتخاب سوخت

محققان دانشگاه امیرکبیر موفق به شبیه سازی پیل‎های سوختی شدند که نسبت به پیل‎های سوختی موجود از مزیتی همچون انعطاف پذیری در انتخاب سوخت برخوردار هستند. محمدرضا اوصافی، محقق طرح شبیه ساز پیل‎های سوختی گفت: پیل­­‎های سوختی اسید جامد، نسل جدیدی از پیل­‎های سوختی هستند که در آن­ها از اسیدهای جامد به­ عنوان الکترولیت استفاده می‎­شود. وی با بیان این که در حال حاضر از میان ترکیبات اسید جامد، ترکیب CsH۲PO۴ پر کاربرد­ترین و مناسب ­ترین ترکیب برای استفاده در پیل­‎های سوختی هستند، افزود: الکترولیت‎­های حالت جامد به ­دلیل تسهیل در امر انتقال پروتون بدون آب، آینده درخشانی برای کاربرد در پیل­‎های سوختی دارند. وی ادامه داد: همچنین بازده بالا، عدم خوردگی در پیل، امکان ساخت پیل در ابعاد مختلف و هزینه ساخت کم، از جمله مزایای این پیل­‎ها به شمار می‎روند. اوصافی با اشاره به پروژه شبیه سازی پیل سوختی گفت: در این پروژه، مدل سه بعدی برای یک پیل سوختی اسید جامد صفحه ­ای توسعه داده شد که این مدل­ برای کل اجزای پیل سوختی صورت گرفته ­است.

وی افزود: این مدل سه بعدی شامل کانال­‎های جریان، الکترودها (لایه نفوذ گازی و لایه کاتالیست)، الکترولیت و جمع ­کننده جریان هستند. اوصافی خاطرنشان کرد: این مدل، در بردارنده معادلات انتقال جرم و انتقال ممنتوم (معادله حرکت) برای کانال­‎های جریان و الکترود­ها، معادله انتقال بار برای الکترولیت، الکترود­ها و جمع ­کننده جریان به ­همراه واکنش الکتروشیمیایی در الکترود­ها است. وی عنوان کرد: مزیت مدل حاصل، توانایی آن در پیش­گویی رفتار پیل سوختی اسید جامد، تحت شرایط عملکردی مختلف است. همچنین پیل­‎های سوختی اسید جامد (SAFCها) بر پایه الکترولیت CsH۲PO۴ قابلیت عملکرد ویژه ­ای در دما­های متوسط حدود ۲۵۰­ درجه­ سانتی‎گراد دارند. اوصافی با بیان این که دوام و هزینه پیل‎های سوختی از مشکلاتی هستند که مربوط به الکترود آنها می‎شود، گفت: پیل‎هایی که طراحی کردیم در مقایسه با پیل­‎های سوختی پلیمری، موجب انعطاف ­پذیری در انتخاب سوخت می‎شود. یعنی می‎توان از سوخت‎های مختلف در این سیستم استفاده کرد. وی با اشاره به سوخت‎های مختلف این پیل سوختی افزود: در این پیل‎ها می‎توان از سوخت‎های هیدروژن، پروپان، بوتان، دیزل، اتانول و متانول استفاده­ کرد.

سوخت و اکسیدکننده ورودی به پیل باید مرطوب باشند تا از آب­ زدایی الکترولیت جلوگیری شود. به گفته وی، رطوبت در داخل پیل کمتر از نقطه شبنم آب نگه داشته می‎شود تا از انحلال اسید جامد جلوگیری شود. اوصافی گفت: حداکثر دمای عملکرد پیل، دمای آب­ زدایی (۲۸۰ درجه ­سانتی‎گراد) است و مقاومت مناسب در برابر مسمومیت ناشی از ناخالصی­‎های سوخت یکی از ویژگی­‎های پیل سوختی اسید جامد است که نیاز به تصفیه سوخت­‎های ریفورم­ شده را بر طرف می­‎کند. وی با اشاره به ویژگی‎های پیل سوختی اسید جامد گفت: مقاومت مناسب الکترولیت در برابر ناخالصی­‎هایی مانند CO در سوخت، عدم خوردگی، حذف کاتالیست­‎های فلزات گران‎­قیمت، انعطاف­ پذیری در انتخاب سوخت از ویژگی‎های پیل‎های سوختی اسید جامد به شمار می‎روند. پیل سوختی (Fuel cell) یک مبدل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی است که این تبدیل مستقیم بوده و از بازده بالایی برخوردار است.

مهر

لینک کوتاه: http://iranetavana.ir/?p=7870

نظر خود را بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شد.خانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*

معادله امنیتی *