شیمی آنلاین

اصولا در سیستم های متعارف تولید برق ، ابتدا سوخت می سوزد و انرژی شیمیایی ذخیره شده در سوخت به انرژی حرارتی تبدیل می شود و سپس در توربین (یا موتور احتراق داخلی) - این انرژی حرارتی به انرژی مکانیکی تبدیل می شود.
در انتها نیز در ژنراتور برق تولید می شود؛ اما در پیل سوختی مستقیما از سوختن سوخت ، الکتریسیته تولید می شود. جالب آن که کاربرد پیلهای سوختی محدود به صنایع خاصی نیست و هرجا که برق لازم است ، می تواند کاربرد داشته باشد و می تواند به عنوان یک منبع تولید برق و مستقل از شبکه سراسری انتقال قدرت ، برق تولید کند.
حال دکتر محمدجعفر کرمانی ، عضو هیات علمی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق شده است تا یک پیل سوختی را به صورت 3 بعدی طراحی کند. چه مزیتهای زیست محیطی در استفاده از پیلهای سوختی مطرح است؟
از پیل سوختی عموما به عنوان یک منبع پاک تولید الکتریسیته نام برده می شود. حاصل واکنش شیمیایی ، حرارت ، الکتریسیته و عموما آب است و هیچ گاز آلوده زا مثل Co2 ، Co یا Nox وجود ندارد. لذا در مقایسه با منابع تولید قدرت که سوختهای فسیلی مصرف می کنند، آلودگی بسیار کمتری ایجاد می کنند. تولید هیدروژن برای پیلهای سوختی از گازهای فسیلی ممکن است که آلودگی محیطزیست را در پی داشته باشد، لیکن می توان هیدروژن را در مناطقی به دور از شهرهای پرجمعیت تولید کرد. راه دیگر تولید هیدروژن که تقریبا اصلا آلودگی ندارد با الکترولیز آب است.

از طراحی 3 بعدی پیلهای سوختی برایمان بگویید.
درواقع طرح ارائه شده ما شبیه سازی 3 بعدی برای کل یک پیل سوختی پلیمری بوده است که این شبیه سازی حاوی تمامی مسیرهای انتقال گاز به طور مارپیچی در صفحات دوقطبی بود. این مسیرهای انتقال گاز در عملکرد یک پیل سوختی بسیار مهم هستند و اگر درست طراحی شوند، می توانند تا 50 درصد در بهبود عملکرد پیل کارایی داشته باشند. ما چندین گزینه مختلف را بررسی کردیم و سپس براساس گزینه ارجح ، طراحی و ساخت انجام شد. این قسمت از پروژه که به عنوان پروژه برتر شناخته شده است ، از سوی دانشجویان دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر انجام شد. برای اجرای طرح نیز از مرکز تحقیقات مهندسی اصفهان یاری گرفتیم.

سیستم طراحی شده در بهبود عملکرد پیل ، چرا و چگونه تاثیر می گذارد؟
کانال های انتقال گازهای واکنشگر در پیلهای سوختی ، باید توزیع نسبتا یکنواختی از این گازها را در سایتهای واکنشی ایجاد کند. در غیر این صورت ، نمی توان توزیع چگالی جریان یکنواختی را تولید کرد و راندمان پیل بشدت افت خواهد کرد. روند طراحی ، یک پروسه بسیار طولانی است ؛ ولیکن ما در تلاش هستیم تا بتوان بهترین نقشه و هندسه کانال های انتقال گاز را به دست آورد تا بتوان یک پیل سوختی با عملکرد بهینه را شبیه سازی و طراحی کرد.