سعيده پشتوان

در سال 1839ويليام گرو فزيكدان و روزنامه نگار برجسته انگليسي، اصول كار پيل سوختي را كشف كرد. گرو چهار پيل بزرگ كه هر كدام داراي ظرفي محتوي هيدروژن و اكسيژن بودند را براي توليد الكتريسيته بكار برد. الكتريسيته حاصل،آب را در يك ظرف كوچكتر به اكسيژن و هيدروژن تبديل مي كرد.

اما سابقه توليد پيل سوختي به سال 1889 بر مي گردد كه اولين پيل سوختي توسط لودويك مند و چارلزلنجر ساخته شد. در اوايل قرن بيستم تلاش هايي در جهت توسعه پيل سوختي صورت گرفت. در سال 1955 پيل سوختي قليليي 5كيلو واتي ساخته شد.
از سال 1960 سازمان فضايي آمريكا(ناسا) از پيل مزبور در سفينه هاي جيميني و آپولو جهت توليد الكتريسيته و تهيه آب مورد نياز فضا نوردان استفاده كرد. در طي دهه 70 فن آوري پيل سوختي در وسايل خانگي و خودرو بكار گرفته شد. اولين خودروي مجهز به پيل سوختي حدود سال 1970 توسط شركت جنرال موتورز آمريكا ساخته شد. با سرمايه گذاري جدي وزارت انرژي آمريكا از زمان جنگ خليج فارس و نيز سرمايه گذاري اين وزارتخانه از سال 1990 فن آوري پيل سوختي توسعه چشمگيري پيدا كرده است.
از دهه 80 به بعد شركت بالارد در كانادا تحت حمايت دولت با انجام پروژه ساخت زير دريايي كه در آن از پيل شوختي استفاده مي شد به عنوان پيشرو اين صنعت،در دنيا معرفي شد.هواپيماي پيل سوختي ناسا در سال 2000 با نيروي محركه دوگانه باتري خورشيدي و پيل سوختي مورد بهره برداري قرار گرفت. اين هواپيما توان پرواز طولاني(شش ماه) و بدون وقفه را دارد و با حركت مستمر خود در يك منطقه از آسمان در سيستم هاي مخابراتي، جاسوسي و امداد رساني(در حوادث طبيعي) كاربرد وسيعي پيدا كدده است.

مزاياي پيل سوختي

در اينجا به برخي از مزاياي پيل سوختي مي پردازيم:

1-بازدهي بالا: پيل هاي سوختي از قوانين حاكم بر ماشين هاي گرمايي تبعيت نمي كنند،از اين رو بازدهي آنها به سه برابر ماشين هاي گرمايي مي رسد. بر اساس نوع و طراحي، بازدهي الكتريكي پيل هاي سوختي حدود 40 تا 60 درصد (كمترين ارزش گرمايي) مي باشد. بازدهي پيل سوختي ثابت و مستقل از اندازه آنها مي باشد.وقتي كه از گرماي خروجي آنها نيز استفاده شود بازدهي تقريبا به 85 درصد مي رسد.

2-تنظيم سيستم بر حسب نياز: پيل هاي سوختي بسيار انعطاف پذير هستند. يعني مي توان در هر لحظه يك چند توده پيل را به كار گرفت و يا از كار انداخت. توان خروجي آنها بسيار متغير است(گستره توان خروجي از 100 مگاوات براي سوخت زغال سنگ تا بيش از 500 مگاوات براي گاز طبيعي در تغيير است).ارزش تمام شده توده پيل به ازاي هر كيلو وات براي يك نيروگاه بزرگ و يا كوچك يكسان است، چرا كه بازدهي الكتريكي به طور منفرد محاسبه مي شود و تعداد پيل روي بازدهي كلي كم اثر است.

3-سازگاري با قوانين محيط زيست: پيل هاي سوختي داراي بازدهي بالا مي باشند و در هر توان خروجي، دي اكسيد كربن توليد شده كم مي باشد.اين پيل ها بي سر و صدا هستند و صداي آنها 60 دسي بل در هر متر مربع مي باشد، از اين رو قابل نصب در هر محلي مي باشند.پيل هاي سوختي را مي توان به گونه اي طراحي كرد كه از لحاظ مقدار آب مورد نياز خود كفا باشند.

4- انعطاف پذيري نسبت به سوخت: هيدروژن سوخت اصلي پيل هاي سوختي است كه از تفكيك آب،گاز طبيعي،زغال سنگ،متانول و ديگر سوخت هاي هيدروكربني بدست مي آيد.

5-افزايش توليد و كاهش توزيع: با توجه به نياز روز افزون به انرژي در مناطق دور دست در صورت استفاده از پيل سوختي مشكلات توزيع با كاهش خطوط جديد انتقال انرژي برطرف مي شود. هم اكنون 8 تا 10 درصد از انرژي توليد شده بين نيروگاه و مصرف كننده ها از طريق خطوط انتقال هدر مي رود. ولي با استفاده از پيل هاي سوختي اتلاف انرژي الكتريكي در هنگام انتقال كاهش مي يابد و بازدهي كلي تبديل سوخت بهينه مي شود. همجنين خطر ناشي از از ميدان هاي الكترومغناطيسي موجود در اطراف خطوط انتقال نيرو در ولتاژ بالا از بين مي رود.

6-عدم نياز به تعمير: چون پيل هاي سوختي قطعات متحركي ندارند از اين رو نياز پي در پي به تعمير نداشته و تنها تعويض فيلتر هوا و مواد جاذب مورد نياز است. حداقل زمان تعويض قطعات 5 سال است ، هر چند انتظار مي رود كه اين زمان به 20 سال يا بيشتر هم برسد

امتيازات ويژه پيل سوختي جهت كاربرد نظامي

1- كم بودن علايم راداري

2- كم بودن علايم قابل شناسايي در ميدان جنگ

3- قابل حمل و سبك بودن

4- چگالي انرژي بالا

5- توان بالا

6- تابش هاي گرمايي پايين

7- افزايش امنيت انرژي الكتريكي مورد استفاده به واسطه به كار بردن مولد ها در محل

http://www.parsidoc.com

تاريخ بروز رساني : شنبه 19/06/90 ساعت 13:57