امکان تولید خانگی برق و حرارت با پیل‌های سوختی محققان کشور

محققان کشور با استفاده از نانوکامپوزیت‌ها غشاهایی را برای ساخت پیل‌های سوختی ارائه کردند که استفاده از آن موجب افزایش سطح عملکرد پیل‌های سوختی نوع غشای الکترولیت پلیمری خواهد شد و به گفته آنها این پیل‌ها در تولید خانگی برق و حرارت کاربرد دارند.

کد خبر: ۱۶۹۰۸۸

تاریخ: ۲۷ مرداد ۱۳۹۶ - ۱۷:۳۹

به گزارش ایران اکونومیست؛  از میان پیل‌های سوختی نوع غشای الکترولیت پلیمری به علت عملکرد بهتر از لحاظ توان تولیدی و عمر کاری بالاتر توانسته‌اند به عنوان یک منبع تولید انرژی پاک نقش پررنگ‌تری را در کارهای تحقیقاتی و صنعتی داشته باشند.

غشای پلی بنزایمیدازول به دلیل پایداری حرارتی بالا در پیل‌های سوختی پلیمری مورد بررسی قرار گرفته است.

در این طرح مجموعه الکترود غشا بر پایه غشای نانو کامپوزیت پلی بنزایمیدازول و اکسید فلزی پروسکیتی نانوساختار برای استفاده و ساخت استک پیل سوختی عملکرد بالا تهیه شده است.

در قرن حاضر نیاز فوری به تولید انرژی با حفاظت محیط زیست همراه است، نیازی که پژوهش‌های گسترده‌ای را در فناوری تبدیل انرژی مانند پیل‌های سوختی به فعالیت واداشته است، تلاش‌های زیادی در راستای تجاری‌سازی و تولید مقرون به صرفه پیل‌های سوختی هیدروژنی مبتنی بر کاهش وابستگی به نفت و کاهش آلودگی انجام شده است.

از این میان پیل‌های سوختی نوع غشای الکترولیت پلیمری به علت عملکرد بهتر از لحاظ توان تولیدی بیشتر و عمر کاری بالاتر توانسته‌اند به عنوان یک منبع تولید انرژی پاک نقش پر رنگ‌تری را در کارهای تحقیقاتی و صنعتی داشته باشند.

یکی از مشکلات فعلی این نوع پیل‌های سوختی بر پایه غشاهای نفیونی کاهش شدید عملکرد آنها در دمای بالای 80 درجه سانتیگراد است. با توجه به ماهیت جدی فیزیکی منواکسید کربن بر روی پلاتین، عملکرد پیل‌های سوختی دما متوسط مزایای قابل توجهی فراهم می‌کنند.

دفع منواکسیدکربن از سطوح پلاتین را می‌توان در دماهای بالا همراه با سینتتیک تسریع شده کاهش اکسیژن در سمت کاتد به دست آورد. در این راستا توسعه غشاهای پلیمری با قابلیت کاربرد در پیل‌های سوختی پلیمری دما متوسط استراتژی امیدوارکننده است.

پلی بنزایمیدازول پلیمری خطی متراکم با پایداری حرارتی و شیمیایی بالا است و به دلیل داشتن پایداری حرارتی بالا تا 600 درجه سانتیگراد به طور وسیع در پیل‌های سوختی پلیمری در دمای بالای 100 درجه سانتیگراد مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در این طرح برای اولین بار در کشور طراحی و ساخت پیل سوختی غشای الکترولیت پلیمری با رویکرد خوداتکایی و استفاده از توانمندی‌های ملی برای ساخت اجزای کلیدی پیل سوختی انجام شده است.

برای این منظور غشاهای جایگزین نفیون بر پایه نانو کامپوزیت‌های پلی بنزایمیدازول تولید شد. تولید این غشای نانوکامپوزیتی بر پایه این پلیمر و نانو ذرات با ساختار پروسکینی از نوآوری‌های این طرح محسوب می شود.

از جمله کاربردهای این محصول در ساخت پیل‌های سوختی به منظور تولید خانگی برق و حرارت به جای موتورخانه‌های فعلی است. با توسعه این فناوری می‎توان به تولید پیل‌های سوختی یک کیلوواتی با کاربرد برق پشتیبان در ساختمان‌های مسکونی و تجاری اقدام کرد.

این طرح در برنامه «نانو مچ» ستاد توسعه فناوری نانو به منظور توسعه و تجاری‌سازی ارائه و تصویب شده است.