لینک دریافت فایل خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : .doc ( قابل ویرایش اماده پرینت )
تعداد : 12 صفحه
قسمتی متن :
تاریخچه پیل سوختی
اگر چه پیلسوختی تازگی عنوان یکی راهکارهای تولید انرژی الکتریکی مطرح شده ولی تاریخچه قرن نوزدهم کار دانشمند انگلیسی سرویلیام گرو میگردد. او اولین پیلسوختی سال 1839 سرمشق گرفتن واکنش الکترولیز اب، طی واکنش معکوس حضور کاتالیست پلاتین ساخت.
واژه "پیلسوختی" سال 1889 توسط لودویک مند چارلز لنجر کار گرفته شد. انها نوعی پیلسوختی هوا سوخت ذغالسنگ مصرف میکرد، ساختند. تلاشهای متعددی اوایل قرن بیستم جهت توسعه پیلسوختی انجام دلیل عدم درک علمی مسئله هیچ یک موفقیت امیز نبود. علاقه استفاده پیل سوختی کشف سوختهای فسیلی ارزان رواج موتورهای بخار کمرنگ گردید.
فصلی دیگر تاریخچه تحقیقات پیلسوختی توسط فرانسیس بیکن دانشگاه کمبریج انجام شد. او سال 1932 ماشین ساخته شده توسط مند لنجر اصلاحات بسیاری انجام داد. اصلاحات شامل جایگزینی کاتالیست گرانقیمت پلاتین نیکل همچنین استفاده هیدروکسیدپتاسیم قلیایی جای اسید سولفوریک دلیل مزیت عدم خورندگی میباشد. اختراع که اولین پیلسوختی قلیایی بود، “Bacon Cell” نامیده شد. او 27 سال تحقیقات خود ادامه داد توانست یک پیلسوختی کامل وکارا ارائه نماید. بیکون سال 1959 پیلسوختی توان 5 کیلووات تولید نمود که میتوانست نیروی محرکه یک دستگاه جوشکاری تامین نماید.
تحقیقات جدید عرصه اوایل دهه 60 میلادی اوج گیری فعالیتهای مربوط تسخیر فضا توسط انسان اغاز شد. مرکز تحقیقات ناسا پی تامین نیرو جهت پروازهای فضایی سرنشین بود. ناسا پس رد گزینههای موجود نظیر باتری (به علت سنگینی)، انرژی خورشیدی(به علت گران بودن) انرژی هستهای (به علت ریسک بالا) پیلسوختی انتخاب نمود.
تحقیقات زمینه ساخت پیلسوختی پلیمری توسط شرکت جنرال الکتریک منجر شد. ایالات متحده فناوری پیل سوختی برنامه فضایی Gemini استفاده نمود که اولین کاربرد تجاری پیلسوختی بود.
پرت ویتنی دو سازنده موتور هواپیما پیلسوختی قلیایی بیکن منظور کاهش وزن افزایش طول عمر اصلاح نموده برنامه فضایی اپولو کار بردند. هر دو پروژه پیلسوختی بعنوان منبع انرژی الکتریکی فضاپیما استفاده شدند. اما پروژه اپولو پیلهای سوختی فضانوردان اب اشامیدنی تولید میکرد. پس کاربرد پیلهای سوختی پروژهها، دولتها شرکتها فناوری جدید عنوان منبع مناسبی تولید انرژی پاک اینده توجه روزافزونی نشان دادند.
از سال 1970 فناوری پیلسوختی سیستمهای زمینی توسعه یافت. تحریم نفتی سال1973-1979 موجب تشدید تلاش دولتمردان امریکا محققین توسعه فناوری جهت قطع وابستگی واردات نفتی گشت.
در طول دهه 80 تلاش محققین تهیه مواد نیاز، انتخاب سوخت مناسب کاهش هزینه استوار بود. همچنین اولین محصول تجاری جهت تامین نیرو محرکه خودرو سال1993 توسط شرکت بلارد ارائه شد.
کاربردهای پیل سوختی نیروگاهی
بازار مولدهای نیروگاهی پیلسوختی بسیار گسترده کاربردهای دولتی، نظامی صنعتی شامل میشود. همچنین عنوان نیروی پشتیبان مواقع اضطراری مخابرات، صنایع پزشکی، ادارات، بیمارستانها، هتلهای بزرگ سیستمهای کامپیوتری کار میرود.
پیلهای سوختی نسبتا ارام بیصدا هستند لذا جهت تولید برق محلی مناسبند. علاوه کاهش نیاز گسترش شبکه توزیع برق، گرمای تولیدی نیروگاهها میتوان جهت گرمایش تولید بخار اب استفاده نمود.
این نیروگاهها مصارف کوچک بازدهی الکتریکی بالایی دارند همچنین ترکیب نیروگاههای گاز طبیعی بازدهی الکتریکی انها 70-80% میرسد.
مزیت دیگر نیروگاهها عدم الودگی محیط زیست است. خروجی نیروگاههای پیلسوختی بخاراب باشد.
نیروگاههای پیل سوختی قابلیت استفاده سوختهای مختلف مانند متانول، اتانول، هیدروژن، گاز طبیعی، پروپان بنزین دارند مانند سایر نیروگاهها محدود استفاده یک منبع انرژی خاص نیست. زمانیکه اولین پیلسوختی نیروگاهی دهه 60 تولید گشت، کنون مجموع 650 سیستم کامل توان بیش 10 کیلووات (میانگین 200 کیلووات است) ساخته شد. تقریبا 90 درصد واحدها گاز طبیعی تغذیه شود. البته استفاده سوختهای جایگزین نظیر بیوگاز گاز ذغال پیشرفت قابل ملاحظهای داشته است. بخش نیروگاه انواع متنوع پیلسوختی کار رفته است. ابتدا پیلسوختی اسید فسفریک اغاز گردید سپس پیلسوختی پلیمری پیلسوختی کربنات مذاب جایگزین گشتند. حالیکه پیلسوختی اکسید جامد اینده بازار قبضه خواهد اورد.
در بخش پیلهای سوختی نیروگاهی کوچک (زیر 10 کیلووات) رشد قابل ملاحظهای شاهد بودیم. تعداد واحدها اکنون 1900 رسیده است. سیستم جهت مصارف خانگی بازارهایی قبیل UPS ونیروی پشتیبان اماکن دوردست کاربری دارد. نیمی محصولات امریکای شمالی توسعه یافته است.
در بخش سیستمهای نیروگاهی کوچک 20 درصد سهم بازار پیلسوختی اکسیدجامد مابقی پیلسوختی پلیمری تشکیل میدهد. بازار پیلسوختی کوچک ژاپن مصارف خانگی اختصاص دارد، منحصرا پیلسوختی پلیمری امید انتهای سال 2005 محصولات بازار عرضه گردند.
فروش تعدادی واحدهای نیروگاهی کوچک اغاز شده جمله انها سیستم GenCore شرکت Plug Power باشد(توان 5 کیلووات، 15000 دلار)