Alternaturk Ana Sayfa
Norm Enerji Sistemleri
  GÜNEŞ ENERJİSİ   RÜZGAR ENERJİSİ   JEOTERMAL   DALGA ENERJİSİ   HİDROELEKTRİK  BİYOETANOL   ELEKTRİK  BOR  ÇOCUK
       
  
SİTE İÇERİKLERİNDEN
Lazerle Bilgi İletimi
Dijital Elektrik Sayacı
Enerji Kaynağı Güneş
Yakıt Pilleri
Led Teknolojisi
     YAKIT PİLİ TEKNOLOJİSİ
 Basın yayın organlarında sıklıkla duyuyoruz: Yakıt Pilleri; gerçekten bu teknoloji hakkında neler biliyoruz? Aslında yakıt pilleri henüz ticari ürünlerde karşımıza çıkmadığı için onlar hakkında bildiklerimiz sınırlı. Çoğumuz bütün enerji gereksinimlerimizi karşılayacak 'sihirli' bir kaynak, bazılarımız ise hergün bir yenisini duyduğumuz şişirme bilimsel haberlerden bir tanesi olarak  görüyor. Biz  bu  başlık altında elimizden geldiğince bu teknolojinin çalışma prensiplerini ve yakıt pilerinin geleceğini konuşacağız.
 

Türkiye 1 Temmuz 2006 tarihi itibariyle ilk yakıt bilini üretmiş bulunuyor. Geleceğin enerji kaynakları arasında gösterilen, hidrojenden elektrik enerjisi üretme esasına göre çalışan yakıt pilleri, tüm dünyada henüz ar-ge çalışmaları ve bazı pilot uygulamalar kapsamında kullanılmakta. Bundab 18 ay önce, Ford Otosan, Arçelik,Tofaş, Aygaz ve DemirDöküm’ün, Türkiye Teknoloji Geliştirme Vakfı (TTGV) ve TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi (MAM) ilk yakıt bili üretimi için ortak bir çalışma grubu kurdu ve yapılan çalışmalar meyvesini verdi. Grubun Yerlileştirilmiş Yakıt Pili adını verdiği çalışmanın maliyeti yaklaşık 6 Milyon doları buldu.

Yakıt pilinin seri üretimesiyle ülkemizin çeşitli alanlarda fazlasıyla geride kaldığı teknoloji üretimini en azından bir alandan yakalaması mümkün görülüyor. Özellikle yeni gelişen teknolojilerde arge faaliyetlerine önce başlayan ülkeler bu alanda lider konumuna yükselebiliyorlar. Türkiye mevcut teknoloji birikimiyle liderlik konumuna yükselebilecek gibi görülmese de bazı avantajları nedeniyle önemli yakıt pili üreticilerinden biri olabilir. Özellikle ülkemizin onemli bor yataklarına sahip olması ve bor mineralinin işlenmesi sonucunda
 
verimli bir hidrojen kaynağına dönüşebilecek olması büyük bir avantaj olarak görülmekte. DemirDöküm ve Tübitak MAM Enerji Enstitüsü seri üretime geçip şimdilerde 5 Milyar dolar olan pazarda bir yer kapmayı planlamakta. İki kurum bu bağlamda bir ortaklığa imza atmış bulunmaktalaar. Uzmanlar önümüzdeki on yıl içerisinde pazarın 20 milyar dolar civarına ulaşıcağını tahmin etmekte.

Yakıt pillerini genellikle mobil(hareketli) elektronik aletlerin enerji gereksinimlerini karşılamak amacıyla kullanılmaktadır. Fakat pillerin kullanım kapasitesi fabrikaların enerji ihtiyaçlarını karşılayabilecek kadar fazla bile olabilmektedir. Bununla beraber özellikle dizüstü bilgisayarla ve cep telefonlarında uzun kullanım süreleri karşılayabilmenin en pratik yolunun bu teknolojiden geçtiği görülmektedir. Diğer alternatif enerji kaynaklarında olduğu gibi yakıt pilleri de şehir şebekesinden uzak bölgelerde enerji gereksinimlerini karşılamak amacıyla kullanılması beklenmektedir. Fakat diğer kaynaklardan farklı olarak son derece yüksek verimlerle çalışabiliyor olmaları ve fazla miktardaki enerji ihtiyaçalarını rahatlıkla karşılayabilecek olmaları avantajlı yönler olarak sayılabilir.

Yakıt pilinin çalışma mekanizması suyun eloktrolizi tepkimesinin tersi olarak gerçekleşmektedir. 1839'da William Grove isimli ingiliz bilim insanı suyu oluşturan elementleri eletrik akımı yardımıyla ayrıştırmayı başardı(suyun elektrolizi) İşte bu tepkimenin tam tersiyle, yani oksiyen ve hidrojen atomlarını birleştirerek bir elektrik akımı ortaya çıkarılabileceği görüşü o yıllardan beri biliniyor olsa da sistemin verimli olarak kullanılamayışı projenin uzun bir kış uykusuna yatmasına sebep olmuştur. çünkü hidrojen gazını depolamak cok geniş alanlar istiyor, bu da özellikle taşıtlarda ve elektronik cihazlarda bu teknolojinin kullanılmasını neredeyse inkansız hale getiriyordu. Hidrojen bir gaz olduğu için tıpkı LPG'li araçlarda olduğu gibi sıkıştırılarak depo edilebilirdi fakat bu haliyle bile diğer yakıtlardan 4 kat fazla yer kapladığı görüldü.Son olarak hidrojen tutucu bazı metaller yardımıyla bu sorunu aşmak mümkün oldu. Bu metallerde hidrojen, hidrür halinde depo edilmektedir. Depolama sorununun çözülmesiyle yakıt pili çalışmaları hız kazanmıştır.

 
 NaBH4(sıvı) + H2O ===> 4H2 + NaBO2
Sodrum bor hidrürün tepkiyerek hidrojen oluşturması. Sodrum bor hidrür olarak depo edilen hidrojen ayrıtırılarak yakıt pilinde kullanılır.

Yakıt pillerinin çalışma mantığı zannedildiği kadar karmaşık değildir. Öncelikle elektrik enerjisinin eldesinin kimyasallar yollarla olduğunu belirtmeliyiz(eletrokimyasal metot). Yakıt pilinin içerisinde gerçekleşen birdizi kimyasal tepkimelerin sonocunda elektrik enerjisi meydana çıkmaktadır. Bu tepkimelerde kullanılan başlıca element hidrojendir. 2 hidrojen atomun'un birbirleriyle birleşerek oluşturdukları hidrojen molekülü tekrar hidrojen iyonlarına ayrılır ve bu esnada dışarıya elektron verilir. bu elektron eletrik akımının oluşturulmasında kullanılır:

 
Hidrojen molekülünün iyonlarına dönüşürken elektron salmasını gösteren tepkime şeması. (Anot)
Anotta gerçekleşen tepkimede açığa çıkan hidrojen gazı(H) havadaki oksijenle birleşerek dışarıya su olarak verillir. Böylece atmosferdeki gaz dengesi korunmuş olur. (katot)
 
*Polimer Elektrolit Membran(PEM) yakit pilleri içindir.
Bir yakıt pilinin bölümleri kabaca aşağıda gösterildiği gibidir:
  Bu şema genellikle aynı olsada kullanılan gazlar ve hareketli iyonlar yakit pilinin türüne göre değişiklik gosterir. Çoğu türde Hidrojen hareketli iyonken bazı türlerde Oksijen de aynı maksatla kullanılmaktadır. Yakıt pilleri türlerinin bazıları;
- Proton değiştirici membranlı yakıt pilleri
- Fosforik asitli yakıt pilleri
- Alkalin yakıt pilleri
- Eriyik karbonatlı yakıt pilleri
- Yoğunlaştırılmış oksitli yakıt pilleri
 
 
         
 
 
         
 
 

 

 

 


Yigit Harita

 HABERLER
 DOSYALAR
 ENERJİ TASARRUFU
 ENERJİ FİRMALARI
 ENERJİ VERİMLİLİĞİ
 ÇEVRE
 VİDEO BLOG
 YENİLENEBİLİR ENERJİ
 ENERJİ İLANLARI

E-posta Aboneliği :


Haberlerimiz
e- postanıza gelsin

 
 
Toplam Ziyaretçi