363 views
پیشینه تحقیق کاربردهای پیل سوختی و سوختهای مورد استفاده در پیلهای سوختی الکلی دارای ۳۶ صفحه می باشد فایل پیشینه تحقیق به صورت ورد word و قابل ویرایش می باشد. بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دنلود فایل نمایش داده می شود و قادر خواهید بود آن را دانلود و دریافت نمایید . ضمناً لینک دانلود فایل همان لحظه به آدرس ایمیل ثبت شده شما ارسال می گردد.
۱-۱-مقدمه ۴
۱-۲- پیل سوختی چیست؟ ۴
۱-۳- تاریخچه ۶
۱-۴-کاربردهای پیل سوختی ۸
۱-۵- انواع پیل سوختی ۹
۱-۵-۱- پیل سوختی پلیمری با غشاء مبادله کننده پروتون ۹
۱-۶- پیلهای سوختی الکلی مستقیم ۱۲
۱-۷- سوختهای مورد استفاده در پیلهای سوختی الکلی ۱۳
۱-۷-۱- متانول بهعنوان سوخت ۱۳
۱-۷-۱-۱- پیل سوختی متانول مستقیم ۱۴
۱-۷-۲- ۲- پروپانول ۱۷
۱-۷-۲-۱- پیل سوختی ۲-پروپانولی مستقیم ۱۸
۱-۷-۳- پروپیلنگلیکول ۱۹
۱-۷-۳-۱- پیل سوختی ۱و۲-پروپاندیال مستقیم ۱۹
۱-۸-کاتالیزور مورد استفاده در آند پیلهای سوخت ۲۰
۱-۸-۱- بهبود کاتالیزور پلاتین با استفاده از بسترهای مختلف ۲۱
۱-۸-۱-۱- کربنبلک ۲۲
۱-۹- مطالعه اکسیداسیون الکلها روی الکتروکاتالیزورهای بر پایه پلاتین ۲۴
۱-۹-۱- سینتیک واکنش اکسیداسیون متانول در DMFC ۲۴
۱-۹-۲- مکانیسم اکسایش متانول ۲۵
۱-۹-۲- اکسیداسیون ۲-پروپانول و پروپیلنگلیکول روی الکتروکاتالیزورهای برپایه پلاتین ۲۷
منابع ۳۳
[۱] Appleby, A., & Foulkes, F. (1989). Fuel Cell Handbook, New York: Van Nostrand Rainhold.
[۲] Wang, C. Y. (2004). Fundamental models for fuel cell engineering. Chemical reviews, 104(10), 4727-4766.
[۳] Ren, Z., Ramasamy, R. P., Cloud-Owen, S. R., Yan, H., Mench, M. M., & Regan, J. M. (2011). Time-course correlation of biofilm properties and electrochemical performance in single-chamber microbial fuel cells. Bioresource technology, 102(1), 416-421.
[۴] رشیدی رنجبر ن، پیل های سوختی انرژی سبز، انتشارات ارکان دانش، ۴۸۳۴
[۵] Nuernberg, G. B., Fajardo, H. V., Mezalira, D. Z., Casarin, T. J., Probst, L. F., & Carreño, N. L. (2008). Preparation and evaluation of Co/Al 2 O 3 catalysts in the production of hydrogen from thermo-catalytic decomposition of methane: Influence of operating conditions on catalyst performance. Fuel, 87(8), 1698-1704.
[۶] Tsang, E. M., Zhang, Z., Shi, Z., Soboleva, T., & Holdcroft, S. (2007). Considerations of macromolecular structure in the design of proton conducting polymer membranes: graft versus diblock polyelectrolytes. Journal of the American Chemical Society, 129(49), 15106-15107.
[۷] Ma, Y., Wang, R., Wang, H., Liao, S., Key, J., Linkov, V., & Ji, S. (2013). The effect of PtRuIr nanoparticle crystallinity in electrocatalytic methanol oxidation. Materials, 6(5), 1621-1631.
[۸] Park, K. W., Han, D. S., & Sung, Y. E. (2006). PtRh alloy nanoparticle electrocatalysts for oxygen reduction for use in direct methanol fuel cells. Journal of power sources, 163(1), 82-86.
[۹] Du, H., Li, B., Kang, F., Fu, R., & Zeng, Y. (2007). Carbon aerogel supported Pt–Ru catalysts for using as the anode of direct methanol fuel cells. Carbon, 45(2), 429-435.
[۱۰] Wasmus, S., & Küver, A. (1999). Methanol oxidation and direct methanol fuel cells: a selective review. Journal of Electroanalytical Chemistry, 461(1), 14-31.
[۱۱] Ley, K. L., Liu, R., Pu, C., Fan, Q., Leyarovska, N., Segre, C., & Smotkin, E. S. (1997). Methanol Oxidation on Single‐Phase Pt‐Ru‐Os Ternary Alloys. Journal of the Electrochemical Society, 144(5), 1543-1548.
[۱۲] Gasteiger, H. A., Marković, N., Ross, P. N., & Cairns, E. J. (1994). Electro-oxidation of small organic molecules on well-Electrochimica Acta, 39(11), 1825-1832.
[۱۳] Gasteiger, H. A., Markovic, N. M., & Ross Jr, P. N. (1995). H2 and CO electrooxidation on well-characterized Pt, Ru, and Pt-Ru. 1. Rotating disk electrode studies of the pure gases including temperature effects. The Journal of Physical Chemistry, 99(20), 8290-8301.
[۱۴] Mench, M. M. (2008). Fuel cell engines. John Wiley & Sons.
امروزه در استفاده از سوختهای فسیلی که ۸۰ درصد انرژی زمین را تأمین میکنند دو مشکل اساسی وجود دارد. اول اینکه ذخایر این سوختها محدود است و دیر یا زود تمام خواهند شد. دوم اینکه سوختهای فسیلی از عوامل اساسی ایجاد مشکلات زیست محیطی مثل گرم شدن کره زمین، تغییرات آب و هوایی، ذوب کوههای یخی، بالا آمدن سطح دریاها، بارانهای اسیدی، از بین رفتن لایه ازن و … هستند [۱].
در اوایل سال ۱۹۷۰ استفاده از انرژی هیدروژن برای حل مشکلات ناشی از مصرف سوختهای فسیلی پیشنهاد شد. هیدروژن یک منبع انرژی عالی با ویژگیهای فراوان است. هیدروژن سبکترین، تمیزترین و پربازدهترین سوخت بهحساب میآید. یکی از ویژگیهای هیدروژن این است که طی فرآیندهای الکتروشیمیایی در پیلهای سوختی میتواند به انرژی الکتریکی تبدیل شود. قابل ذکر است بازده چنین تبدیلی در پیل سوختی بالاتر از راندمان یک موتور احتراق داخلی است که انرژی سوخت فسیلی را به انرژی مکانیکی تبدیل میکند. علاوه بر این سوخت، سوختهای دیگری نیز همچون الکلها بهخصوص متانول و اتانول بهدلیل چگالی بالای انرژی و آسانی ذخیرهسازی و حمل آنها نیز مورد توجه قرار گرفتهاند.
پیل سوختی یک وسیله الکتروشیمیایی است که انرژی شیمیایی سوخت را بهطور مستقیم به انرژی الکتریکی تبدیل میکند. معمولاً فرآیند تولید انرژی الکتریکی از سوختهای فسیلی شامل چند مرحله تبدیل انرژی است :
احتراق که انرژی شیمیایی سوخت را به گرما تبدیل میکند.
گرمای تولید شده برای بهجوش آوردن آب و تولید بخار استفاده میشود.
بخار، توربینی را به حرکت در می آورد و در این فرآیند انرژی گرمایی به انرژی مکانیکی تبدیل میشود.
انرژی مکانیکی باعث راهاندازی یک ژنراتور و در نتیجه تولید انرژی الکتریکی میشود.
در یک پیل سوختی برای تولید انرژی الکتریکی نیازی به عمل احتراق نیست و هیچ بخش متحرکی مورد استفاده قرار نمیگیرد، بهعبارت دیگر بهجای سه مرحله تبدیل انرژی، در یک مرحله انرژی الکتریکی تولید میشود (شکل۱-۱).
نکته مهم دیگر که به آن میتوان اشاره داشت این است که این پیلها موتورهای الکتروشیمیایی هستند نه موتور گرمایی و بههمین دلیل تابع محدودیت سیکل کارنو نبوده و لذا بازده آنها بالا میباشد.
مزایای فناوری پیل سوختی عبارتند از:
آلودگی بسیار پایین و در حد صفر.
پیلهای سوختی که با هیدروژن کار میکنند آلودگی در حد صفر دارند و تنها خروجی آنها هوای اضافی و آب میباشد. این ویژگی نیز باعث شده پیلهای سوختی نه تنها برای حمل و نقل مورد توجه قرار گیرند بلکه برای کاربردهای خانگی و نظامی نیز مورد استفاده قرار گیرند. اگر پیل سوختی از سوخت دیگری برای تولید هیدروژن مورد نیاز خود استفاده کند یا اگر متانول را جایگزین هیدروژن در پیل سوختی کنیم آلودگیهایی از جمله دیاکسیدکربن تولید میشود، ولی مقدار این آلودگیها کمتر از آلودگیهایی است که وسایل معمول تولید انرژی بهوجود میآورند.
وابستگی کمتر به نفت.
هرچند هیدروژن به سادگی در دسترس نیست ولی میتوان آن را از الکترولیز آب یا سوختهای هیدروکربنی بهدست آورد.
عدم وجود بخشهای متحرک و طول عمر بالا.
از آنجایی که پیل سوختی هیچ بخش متحرکی ندارد از نظر تئوری در شرایط ایدهآل طول عمر یک پیل سوختی تا زمانی که سوخت به آن میرسد میتواند بینهایت باشد.
وزن و اندازه.
پیلهای سوختی در ظرفیتهای متفاوتی ساخته میشود (از میکرووات تا مگاوات) که باعث میشود برای کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار گیرند.
آلودگی صوتی بسیار پایین.
راندمان بالا نسبت به فناوریهای دیگر [۲].
در سال ۱۸۳۹ ویلیام گرو[۱] فیزیکدان و روزنامه نگار انگلیسی اصول کار پیل سوختی را کشف کرد (شکل ۱-۲). گرو، چهار پیل بزرگ که هر کدام دارای ظرفی محتوی هیدروژن و اکسیژن بودند را برای تولید الکتریسیته بهکار برد. الکتریسیته حاصل آب را در یک ظرف کوچکتر به اکسیژن و هیدروژن تبدیل میکرد [۱].
اما سابقه تولید پیل سوختی به سال ۱۸۸۹ بر میگردد که اولین پیل سوختی توسط لودویک مند[۱] و چارلز لنجر[۲] ساخته شد. در اوایل قرن بیستم تلاشهایی در جهت توسعه پیل سوختی صورت گرفت. در سال ۱۹۹۵ پیل سوختی قلیایی پنج کیلوواتی ساخته شد.
از سال ۱۹۶۰ سازمان فضایی آمریکا (ناسا) از پیلهای مزبور در سفینههای جیمینی و آپولو جهت تولید الکتریسیته و تهیه آب مورد نیاز فضانوردان استفاده کرد. در طی دهه هفتاد فنآوری پیل سوختی در وسایل خانگی و خودرو بهکار گرفته شد. اولین خودروی مجهز به پیل سوختی حدود سال ۱۹۷۰ توسط شرکت جنرال موتورز آمریکا ساخته شد. با سرمایهگذاری جدی وزارت انرژی آمریکا از زمان جنگ خلیج فارس و نیز سرمایه گذاری بعدی این وزارتخانه فنآوری پیل سوختی توسعه چشمگیری پیدا کرده است.
از دهه هشتاد به بعد شرکت بالارد در کانادا تحت حمایت دولت با انجام پروژه ساخت زیردریایی که در آن از پیل سوختی استفاده میشد بهعنوان پیشرو این صنعت در دنیا معرفی شد.
[۱]Ludwig Mond
[۲]Charles Lenjer
[۱] William Grove
تمامی فایل های پیشینه تحقیق و پرسشنامه و مقالات مربوطه به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد. جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ را پرداخت نمایید.
ارسال نظر