محققان موفق به معرفی یک گام مهم در بهبود بازده پیل‌های سوختی اکسید جامد به عنوان یک فناوری انرژی پاک شده‌اند تا شاید بتوانند راهی برای پذیرش عمومی و گسترش آن در بازار بیایند.

به گزارش مرکز روابط عمومی و اطلاع رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، امروزه با توجه به رشد جمعیت جهانی، محدودیت منابع طبیعی انرژی و سوخت های فسیلی، تغییرات آب و هوایی کره زمین و گرم شدن روز افزون آن، فقر گرسنگی و عدم وجود سیاست های دقیق دولت ها برای تأمین انرژی الکتریکی، محققان را به توسعه و تکمیل منابع جایگزین تأمین کننده انرژی یا سوخت های پاک سوق می دهد.

از این رو به تازگی محققان دانشگاه Washington State موفق به معرفی یک گام مهم در بهبود بازده پیل های سوختی اکسید جامد به عنوان یک فناوری انرژی پاک شده اند تا شاید بتوانند راهی برای پذیرش عمومی و گسترش آن در بازار بیایند. این کلید، در حقیقت راه حلی برای رفع اولین نقطه شکست برای کارکرد طولانی پیل های سوختی است. پیل سوختی یک وسیله الکتروشیمیایی است که می تواند به طور مستقیم انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل کند. هرچند تشابهاتی با باتری دارند.

 اما مهم ترین تفاوت آنها در مصرف نشدن الکترولیت است. در یک پیل سوختی از سوخت های مختلف برای ایجاد الکتریسیته استفاده می شود. پیل های سوختی می توانند تا چهار برابر موتورهای احتراقی بازده داشته باشند بدون اینکه کوچکترین آلودگی را وارد محیط زیست کنند. در پیل سوختی اکسید جامد، در اثر انجام واکنشی عکس الکترولیز آب، الکترون های ایجاد شده از طریق یک مدار خارجی از داخل الکترولیتی که رسانای الکترون نیست عبور می کنند و منجر به تولید برق می شوند.

یکی از مزایای این پیل ها، سازگاری آن ها با بیشتر سوخت های طبیعی و عدم نیازشان به الکترودهای گران قیمت طلا و پلاتین است. مشکل اصلی این پیل‌های سوختی در توقف روند واکنش بعد از گذشت مدت مشخصی از زمان است که موجب از کار افتادن پیل می‌شود. این پدیده در منطقه ای به نام TPB، یا منطقه مرز مشترک سه فازی بین آند با سوخت و الکترولیت رخ می دهد. از این رو با اعمال یک میدان الکتریکی در این مرز می توان از توقف واکنش الکترولیز آب جلوگیری کرد.

در حقیقت این راه حل موجب محدود شدن استفاده از مواد گران قیمت به عنوان کاربرد در الکترولیت، آند و کاتد می شود چرا که یکی از دلایل عدم کارکرد بهینه پیل های سوختی را در مناسب نبودن جنس آند، کاتد، الکترولیت و حتی اتصال دهنده ها می دانستند. حال آن که ایجاد یک میدان برای حرکت دائمی الکترون ها و عدم توقف واکنش شیمیایی ساده ترین راه برای بهبود بازده این تجهیزات پاک برای تولید انرژی هستند. لازم به ذکر است که این تحقیق بر روی پیل های سوختی اکسید جامد با الکترولیت هایی از جنس نیکل/ زیرکونیای پایدار شده با ایتریم صورت گرفت.

گفتنی است، معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری با هدف توسعه مواد و ساخت پیشرفته اقدام به راه اندازی ستاد توسعه فناوری‌های مواد و ساخت پیشرفته کرده است تا فناوری‌های مرتبط با این حوزه بیش از پیش در کشور ارتقاء یابد.

انتهای پیام/25