| |
|
|
Yakıt Hücreleri |
 |
Yakıt pilleri, temiz, çevreye zarar vermeyen ve yüksek verime sahip enerji dönüşüm teknolojileridir. Sadece kimyasal reaksiyon ile elektrik enerjisi üretilir. Hidrojen (H2) ve oksijen (O2) arasındaki elektrokimyasal reaksiyon ile elde edilen ve toplam verimlilikleri % 80'lere kadar ulaşabilen yakıt pilleri, sürekli çalışan piller veya elektrokimyasal makinalar olarak da bilinir. Yakıt pilleri, bünyesinde kullanılan elektrolitin cinsine göre çeşitli isimler alır. |
| |
|
| |
* Fosforik asit yakıt pili
* Katı oksit yakıt pili
* Erimiş karbonat yakıt pili
* Polimer elektrolit yakıt pili (PEM)
* Alkali yakıt pili |
| |
Her nekadar çalışma prensipleri benzer olsa da, çalışma koşulları ve uygulama alanları farklılık göstermektedir. Tabloda yakıt pili çeşitlerinin temel özellikleri verilmiştir. |
| |
|
Fosforik Asit
Yakıt Pili |
Katı Oksit
Yakıt Pili |
Erimiş Karbonat Yakıt Pili |
Polimer Elektrolit Yakıt Pili |
Alkali Yakıt Pili |
Elektrolit |
Fosforik Asit |
Çinko üzerine tutturulmuş yittria ( YSZ ) |
Karbonat |
Polimer iyon değişim filmi |
Potasyum hidroksit |
Elektrolitteki
Taşıyıcı |
H+ |
O2 -2 |
CO3 -2 |
H+ |
OH- |
Hücre
Materyali |
Karbon |
Seramik vb. |
Ni, paslanmaz çelik, vb. |
Karbon |
Karbon |
Güç Yoğunluğu
(W/kg) |
120 - 180 |
15 - 20 |
30 - 4 0 |
350 - 1500 |
35 - 105 |
Yakıt Türü |
H2, Hidrokarbonlar,Fosil yakıtlar |
H2, Hidrokarbonlar |
H2, Hidrokarbonlar |
H2, Hidrokarbonlar |
H2 |
Sıcaklık |
200 o C |
1000 o C |
600 o C - 700 o C |
80 o C |
80 o C |
Güç Üretim
Verimi |
% 37 - 42 |
% 60 - 70 |
% 45 - 60 |
% 60 |
% 42 - 73 |
Uygulama
Alanları |
Ticari Uygulamalar ( Otel, Hastane vs. ) |
Ticari, sanayi uygulamalar ve elektrik santralları |
Elektrik santralları |
Ulaşım araçları, askeri sistemler |
Uzay çalışmaları |
|
| |
|
| |
Atık olarak su ve ısı elde edilmesi ve özellikle minimum seviyedeki emisyonları yakıt pillerini avantajlıkılar. İçten yanmalı motorlarda, toplam kontrol edilemeyen emisyonlar 2370 ppm, gaz türbinli sistemlerde 120 ppm olduğu halde, yakıt hücreli sistemlerde sadece 5 ppm'dir.Yakıt pilleri, boyutlarının küçük olması, yüksek verimle çalışmaları ve atık ısılarının kullanılabilir olmasının yanısıra aşağıdaki özellikleri nedeniyle de diğer güç sistemlerine göre daha üstündürler. |
| |
* Modüler olmaları
* Kullanıcıya yakın inşaa edilebilmeleri
* Yakıt olarak saf hidrojenin yanısıra doğal gaz, metanol veya kömür gazlarının kullanılabilmesi
* Sessiz çalışmaları
* Minimum seviyede kükürt oksit ve azot oksit emisyonları->İnşa edilecek alanda çok az çevre kısıtlamaları gerektirmeleri ve kısa sürede inşaa edilebilmeleri.
* Katı atık problemlerinin olmaması. |
| |
1839'da keşfedilmiş, 1932'de üzerinde gelişmeler sağlanmış ve 1952 yılında NASA tarafından uzay çalışmalarında enerji sağlayıcı olarak kullanılan yakıt pilleri, 1960'lı yıllarda ilk yakıt hücreli traktör yapımı ile kara ulaşımında kullanıma sunulmuş 1980'li
yıllarda yakıt hücreli tren, 1990'lı yıllarda yakıt hücreli denizaltı ve uçak ile gelişim göstermiş son yıllarda kara araçlarında ve güç santrallarında yaygın araştırma ve uygulama konusudur. |
| |
|
| |
|
|
