به گزارش خبرنگار مهر، پیل های سوختی نوعی مبدل انرژی هستند که انرژی شیمیایی را مستقیما به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. پیل های سوختی همانند باطری ها عمل می کنند اما بر خلاف باطری ها مادامی که به آنها سوخت رسانده شود از کار نمی افتند و به شارژ مجدد احتیاجی ندارند. پیل های سوختی پتانسیل شیمیایی هیدروژن را به انرژی الکتریکی تبدیل کرده و محصول جانبی آن، آب و حرارت است.
هیدروژن مورد نیاز پیل های سوختی را می توان از منابع مختلفی همانند منابع هیدروکربنی نظیر نفت خام، گاز طبیعی، زغال سنگ و منابع تجدید پذیر نظیر باد و خورشید به دست آورد. پیل های سوختی دامنه کاربرد وسیعی از موارد مصرف را از سفینه های فضایی تا تامین انرژی وسایل کوچک الکترونیکی شامل می شود.
کاربرد هیدروژن به عنوان سوخت موجب کاهش آلاینده های زیست محیطی و حذف اکسیدهای گوگرد و اکسیدهای کربن ناشی از احتراق سوختهای فسیلی می شود. عوامل فوق سبب شده است تا استفاده از پیل های سوختی برای تولید انرژی مورد توجه قرار گیرد. این فناوری از جهت عدم تولید آلاینده هایی مانند اکسیدهای نیتروژن، مونوکسید کربن و هیدروکربن های نسوخته حائز اهمیت گرفته است.
کاربرد هیدروژن به عنوان سوخت موجب کاهش آلاینده های زیست محیطی و حذف اکسیدهای گوگرد و اکسیدهای کربن ناشی از احتراق سوختهای فسیلی می شود. عوامل فوق سبب شده است تا استفاده از پیل های سوختی برای تولید انرژی مورد توجه قرار گیرد. این فناوری از جهت عدم تولید آلاینده هایی مانند اکسیدهای نیتروژن، مونوکسید کربن و هیدروکربن های نسوخته حائز اهمیت گرفته است.
با توجه به مزایای این فناوری محققان کشور گامهایی در جهت توسعه این فناوری برداشته اند که از آن جمله می توان به اقدامات دانشگاه صنعتی بابل در تولید پیل های سوختی با استفاده از پسابهای صنعتی اشاره کرد.
مصطفی رحیم نژاد از محققان این پروژه در گفتگو با خبرنگار مهر در این باره گفت: سوختهای فسیلی منابع انرژی رو به زوالی هستند که جامعه رو به توسعه انسانی را در آینده ای نه چندان دور دچار کمبود سوخت می‌سازند. با رشد سریع جمعیت و رسیدن آن به مرز 10 میلیارد نفر تا 50 سال دیگر نیاز به منابع پایان ناپذیر سوخت افزایش خواهد یافت.
وی با اشاره به بحران انرژی در دنیا افزود: بحران انرژی و تامین سوخت مورد نیاز، آلودگی های زیست محیطی و مواجه شدن دنیا با پدیده گرم شدن باعث شد تا دنیا از سال 2000 و ایران در سالهای اخیر به دنبال استفاده از انرژیهای نو باشند.
رحیم نژاد، انرژیهای آب، باد، خورشید و انرژی اتمی را از جمله انرژیهای نو نام برد و اظهار داشت: انرژی آب و باد علاوه بر آنکه همه جا قابل دسترس نیست، دستیابی به این انرژی بودجه های هنگفتی را می طلبد. انرژی هسته ای نیز به دلیل تولید زباله های اتمی محدودیتهایی را برای توسعه این انرژی ایجاد کرده است.
این محقق با بیان اینکه یکی از انواع انرژیهایی که محققان به دنبال آن رفتند انرژی پیل سوختی است، توضیح داد: پیل های سوختی فناوری جدیدی برای تولید انرژی هستند که بدون ایجاد آلودگی‌های زیست محیطی و صوتی از ترکیب مستقیم بین سوخت و اکسید کننده، انرژی الکتریکی با بازدهی بالا تولید می کنند.
وی کربنات مذاب، پلیمری، متانولی، زیست توده و هیدروژنی را از انواع پیل های سوختی نام برد و خاطر نشان کرد: در دانشگاه صنعتی بابل در زمینه پیل های سوختی بیولوژیکی مطالعات گسترده ای صورت انجام شد که ثبت سه اختراع از این نوع پیل سوختی و انتشار 20 مقاله علمی در مجلات علمی معتبر از دستاوردهای این مطالعات است.
این پژوهشگر با اشاره به جزئیات پیل های سوختی تولید شده در این دانشگاه توضیح داد: اساس این نوع پیل های سوختی میکروارگانیزمها است. این میکروارگانیزمها از مواد مغذی که به آن "سوبسترا" می گویند استفاده کرده و جریان الکتریسیته را تولید می کند.
وی با تاکید بر اینکه در فاز اول مطالعات دستگاه کوچکی ساخته شد ادامه داد: این دستگاه قادر به تولید انرژی در مقیاس بسیار پایین بود ولی گروه تحقیقاتی در دانشگاه صنعتی بابل تحت نظر دکتر نجف پور و دکتر قریشی موفق به طراحی و ساخت پیل سوختی میکروبی شدند که توان تولید انرژی بالاتری را دارا بوده است.
رحیم نژاد، انرژیهای آب، باد، خورشید و انرژی اتمی را از جمله انرژیهای نو نام برد و اظهار داشت: انرژی آب و باد علاوه بر آنکه همه جا قابل دسترس نیست، دستیابی به این انرژی بودجه های هنگفتی را می طلبد. انرژی هسته ای نیز به دلیل تولید زباله های اتمی محدودیتهایی را برای توسعه این انرژی ایجاد کرده است.
این محقق با بیان اینکه یکی از انواع انرژیهایی که محققان به دنبال آن رفتند انرژی پیل سوختی است، توضیح داد: پیل های سوختی فناوری جدیدی برای تولید انرژی هستند که بدون ایجاد آلودگی‌های زیست محیطی و صوتی از ترکیب مستقیم بین سوخت و اکسید کننده، انرژی الکتریکی با بازدهی بالا تولید می کنند.
وی کربنات مذاب، پلیمری، متانولی، زیست توده و هیدروژنی را از انواع پیل های سوختی نام برد و خاطر نشان کرد: در دانشگاه صنعتی بابل در زمینه پیل های سوختی بیولوژیکی مطالعات گسترده ای صورت انجام شد که ثبت سه اختراع از این نوع پیل سوختی و انتشار 20 مقاله علمی در مجلات علمی معتبر از دستاوردهای این مطالعات است.
این پژوهشگر با اشاره به جزئیات پیل های سوختی تولید شده در این دانشگاه توضیح داد: اساس این نوع پیل های سوختی میکروارگانیزمها است. این میکروارگانیزمها از مواد مغذی که به آن "سوبسترا" می گویند استفاده کرده و جریان الکتریسیته را تولید می کند.
وی با تاکید بر اینکه در فاز اول مطالعات دستگاه کوچکی ساخته شد ادامه داد: این دستگاه قادر به تولید انرژی در مقیاس بسیار پایین بود ولی گروه تحقیقاتی در دانشگاه صنعتی بابل تحت نظر دکتر نجف پور و دکتر قریشی موفق به طراحی و ساخت پیل سوختی میکروبی شدند که توان تولید انرژی بالاتری را دارا بوده است.
این پژوهشگر از انعقاد قرارداد همکاری با صنایع دفاع خبر داد و اضافه کرد: در حال حاضر دستگاه "استکی" (مجموعه ای چندتایی از پیل های سوختی) ساختیم که توانایی تولید انرژی برای دستگاه های کم مصرف مانند لامپهای کوچک و ساعتهای دیجیتال را دارد.
پژوهشگر دانشگاه صنعتی بایل به نحوه کارکرد این پیل های سوختی اشاره کرد و یادآور شد: پیل سوختی بیولوژیکی دستگاهی است که انرژی بیوشیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. به این صورت که سوبسترا (تولید شده از بعضی از پسابها) توسط یک میکروارگانیسم یا یک آنزیم، اکسید و از طریق این فرآیند جریان الکتریسیته تولید می شود.
رحیم نژاد اظهار داشت: علاوه بر پساب صنایع از مواد دیگری چون گلوکز خالص، فروکتوز، شیره خرما و هر موادی که حاوی مواد قندی و یا بار آلی باشد به عنوان منبع انرژی در این پیل های سوختی استفاده شد.
وی به مزایای این دستگاه اشاره و خاطر نشان کرد: یکی از مشکلات زیست محیطی کشور، تصفیه پسابها است. این دستگاه این مزیت را دارد که از یک سو از پساب صنایع انرژی تولید می کند و از سوی دیگر طی یک فرایند تصفیه بر روی پسابها، بار آلی آنها را کاهش داده تا بتوان طبق استانداردهای زیست مخیطی به محیط زیست رها کرد.
رحیم نژاد با اشاره به کاربردهای پیل سوختی به مهر گفت: پیل های سوختی چهار کاربرد اصلی تولید جریان الکتریسیته، تولید هیدروژن بیولوژیکی، تصفیه پسابها و کاربرد در حوزه پزشکی و سلامت را دارد. پیل سوختی که در این دانشگاه طراحی وتولید شده است ضمن تصفیه پسابهای صنعتی می تواند انرژی مورد نیاز برای دستگاه های کوچک را تامین کند.
نظر شما