Hidrojen PEM Yakıt Hücresinin Performansını Etkileyen Faktörler ve Genel Bir Değerlendirme

Abstract

Konvansiyonel enerji kaynakları, önemli bir sorun olan sınırlı rezervlere sahip olmaları ve ciddizararlı kirletici etkileri nedeniyle artık büyük bir endişe kaynağıdır. Bu nedenle, sürdürülebilir enerjikaynaklarına yönelme ihtiyacı her zamankinden daha büyük hale gelmiştir. İşte bu noktada, hidrojenenerjisi önemli bir alternatif olarak öne çıkmaktadır. Hidrojen, temiz bir yakıt olarak kabul edilir ve çevreyezararlı emisyonlar oluşturmadan enerji üretimine katkıda bulunabilir. Hidrojenin kimyasal enerjisininelektrik enerjisine dönüştürüldüğü bir sistem olan direkt hidrojenli PEM yakıt hücresi, gelecekte büyükumutlar vaat eden bir enerji kaynağıdır. Bu yakıt hücresi teknolojisi, hidrojenin oksijenle birleşerek suoluşturduğu elektrokimyasal reaksiyonlar yoluyla elektrik enerjisi üretebilir. Bu süreç sırasında herhangibir zararlı emisyon ortaya çıkmaz, çünkü temiz su buharı salınır. Bu çalışmada, PEM yakıt hücresininperformansına etki eden bileşenlerin ve çeşitli durumların incelendiği ortaya konulmuştur. İlk olarak, PEMyakıt hücresinin işleyiş sistemi detaylı bir şekilde analiz edilmiştir. Yakıt hücresinin parçaları ve buparçaların yakıt hücresi yığın maliyetine olan etkisi değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, membran, gazdifüzyon tabakası, bipolar tabaka ve anot-katot elektrotları gibi unsurların, PEM yakıt hücresininperformansı üzerindeki etkileri dikkatlice araştırılmıştır. PEM yakıt hücresinde yapılan çalışmalar,membran kalınlığının azaldıkça performansın arttığını göstermiştir. Ayrıca, gaz difüzyon tabakasındaki sumiktarının az veya aşırı olmasının, yakıt hücresi performansını sınırlayıcı bir etkisi olduğu belirlenmiştir.Grafit gibi yüksek elektrik iletkenliği olan ve korozyona dayanıklı bipolar plakanın, yakıt hücresiperformansını artırdığı tespit edilmiştir. Elektrotların elektrik iletkenliği ve hidrojenin elektrot yüzeyinetutunma kabiliyeti arttıkça, performansın olumlu yönde etkilendiği gözlemlenmiştir.