پیل سوختی
معنی کلمه پیل سوختی در دانشنامه عمومی
پیل های سوختی فناوری جدیدی برای تولید انرژی هستند که بدون ایجاد آلودگی های زیست محیطی و صوتی، از ترکیب مستقیم بین سوخت و اکسیدکننده، انرژی الکتریکی با بازدهی بالا تولید می کنند. تولید مستقیم الکتریسیته بدون محدودیت ترمودینامیکی چرخه کارنو جهت تبدیل انرژی شیمیایی حاصل از سوخت به انرژی گرمایی و مکانیکی و در نهایت الکتریسیته است که اتلاف انرژی را به حداقل مقدار ممکن می رساند و به بازده تئوری بالایی دست پیدا می کند. در پیل های سوختی اکسید جامد سرامیکی ( اکسید سرامیک ) رسانای یون در الکترولیت است و از اهمیت بسزایی برخوردار است. این پیل در دمای بین ۶۰۰ تا ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد کار می کند و با بازده در حدود ۶۰ درصد، توان الکتریکی معادل ۱۰۰ مگاوات دارد. در حال حاضر تعداد زیادی از محققان روی جنبه های مختلف پیل سوختی اکسید جامد، جهت بهبود خواص پیل کار می کنند. برای این کار روی خواص الکترودها و الکترولیت که مهم ترین قسمت های پیل SOFC می باشند را بهینه سازی می کنند و روی عناصر و مواد تشکیل دهنده آن ها مطالعه انجام می دهند.
هر پیل سوختی دارای دو الکترود ( آند و کاتد ) و یک الکترولیت ما بین این دو الکترود و غشا به منظور جدا کردن دو بخش پیل می باشد. در قطب آند، هیدروژن بر روی یک کاتالیزور واکنش داده و تولید دو یون با بار مثبت و دو الکترون با بار منفی می کند.
H2 ( g ) → 2H+ + 2e -
پروتون به وجود آمده از محیط الکترولیت گذر کرده و الکترون در فضای مدار باقی می ماند و باعث ایجاد جریان می شود. در قطب کاتد اکسیژن با یون و الکترون واکنش نشان داده و تولید آب و حرارت می کند.
O2 ( g ) + 4H+ + 4e - → 2H2O ( g )
این سل به تنهائی ۰. ۷ ولت نیروی محرکهٔ الکتریکی تولید می کند که برای روشنایی یک لامپ کوچک کافی است. اگر این پیلها به صورت سری قرار گیرند قادر به تولید برق با توان چندین مگاوات می باشند.
معنی کلمه پیل سوختی در دانشنامه آزاد فارسی
پیلی برای تبدیل مستقیم انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی. بر اساس عملکرد باتری کار می کند و یگانه تفاوتش آن است که سوخت را، که معمولاً هیدروژن و اکسیژن است، پیوسته در آن وارد می کنند. پیل های سوختی پیل هایی کارا و بی صدایند، زیرا بخش های متحرک ندارند، ولی تولید این پیل ها گران تمام می شود. این پیل ها نمونه ای از چشمۀ انرژی تجدیدپذیر یا نوشونده اند. در این پیل ها، هیدروژن را از روی الکترودی حاوی کاتالیزور، معمولاً از جنس نیکل یا پلاتین، عبور می دهند. در این صورت، هیدروژن به دو بخش الکترون و پروتون تجزیه می شود. الکترون های تولیدشده در مداری خارجی به حرکت درمی آیند، در حالی که پروتون ها از راه غشای الکترولیتی بسپاری یا پلیمری به الکترودی دیگر، که از روی آن اکسیژن عبور می کند، منتقل می شوند. در الکترود اخیر، طی واکنشی شیمیایی که با مشارکت الکترون ها، پروتون ها، و اتم های اکسیژن صورت می گیرد، آب، به منزلۀ محصولی جانبی، تولید می شود. اگر از گرمای اضافی تولیدشده برای تهیۀ آب گرم و گرمایش فضا استفاده شود، کارایی استفاده از سوخت به ۸۰ درصد می رسد. پیل های سوختی را برای راه اندازی خودروها و به جای موتورهای احتراق داخلی نیز به کار می برند. این پیل ها در سفینه های فضایی هم برای تولید برق کاربرد دارند.
معنی کلمه پیل سوختی در ویکی واژه
جملاتی از کاربرد کلمه پیل سوختی
اولین خودرو مدرن پیل سوختی یک تراکتور بود که در حدود سال ۱۳۳۸ خورشیدی توسط یک شرکت تراکتور سازی آمریکایی تولید شد.
و شرکای دیگر برای نشان دادن استفاده مشترک از اتومبیل‌های برقی با استفاده از ای کام، ساخت تویوتا ۲-پسنجرز که یک اتوموبیل الکتریکی شخصی بود را ساختند. این ماشین در کنار پارک تحقیقاتی دانشگاه ساخته شد. نام این طرح «آزمایشگاه قدرت زندگی» نام داشت. سوخت این ماشین از پیل سوختی و یک شبکه برق میکرو برای توزیع برق تأمین می‌شد. این ماشین مدت کوتاهی مورد استفاده ناوگان الکتریکی حمل و نقل بود.
پیلهای سوختی یک فن آوری امیدوارکننده هستند که می‌توانند به عنوان منبع گرما و الکتریسیته در ساختمان‌ها، و به عنوان یک منبع توان الکتریکی در وسایل نقلیه مورد استفاده قرار گیرد. شرکت‌های خودروسازی در حال حاضر بر روی ساخت ماشین‌ها و کامیون‌هایی کار می‌کنند که مجهز به پیلهای سوختی باشند. در پیل سوختی خودروها، یک ابزار الکتروشیمیایی وجود دارد که هیدروژن (ذخیره شده در برد سیستم) و اکسیژن هوا را به الکتریسیته تبدیل کرده، موتور الکتریکی اتومبیل را به حرکت درآورده و توان آن را تأمین می‌کند.
به منظور فراهم سازی امکانات مناسب جهت انجام پروژه‌های تحقیقاتی و تربیت نیروهای متخصص و کارآمد پژوهشکده انرژی از سال ۱۳۸۳ فعالیت خود را آغاز کرده و در شهریور ماه ۱۳۸۴ موفق به کسب موافقت اصولی از وزارت علوم و تحقیقات و فناوری در سه گروه پژوهشی بهینه‌سازی و مدیریت انرژی، انرژی‌های تجدید شونده و تبدیل انرژی، پیل سوختی و هیدروژن گردیده‌است.
یک پیل سوختی هیدروژن در خودرو به ازای طی هر ۸ مایل مسافت، یک لیتر آب آشامیدنی با کیفیت تولید می‌کند که در شرایط کویری از اهمیت برخوردار است.
تولید همزمان، علاوه بر کاهش مصرف سوخت، میزان گازهای آلاینده را نیز کاهش می‌دهد. به همین علت، کشورهای اروپایی و آمریکا، اقداماتی را در زمینه افزایش استفاده از تولید همزمان، انجام دادند. در سال‌های اخیر نیز تولید همزمان نه‌تنها در صنعت بلکه در دیگر بخش‌های کسب‌وکار توسعه یافته‌است. انجام پروژه‌های تحقیق و توسعه نیز به پیشرفت‌های مهم تکنولوژی نظیر فناوری پیل سوختی منجر شده‌است. امروزه پیلهای سوختی به یکی از سیستم‌های نوظهور در زمینه تولید انرژی تبدیل شده‌اند.
۲) استفاده در پیل سوختی و هیدروژن زدایی و هیدروژن دار کردن
بخش جدید راه حل‌های انتقال نیرو از ۱ ژانویه ۲۰۱۸ به منظور توسعه محصولات فن آوری پیشرانه بدون توجه به منبع انرژی تشکیل شد. بخش جدید ناشی از ادغام بخش‌های پیشین سیستم‌های بنزین و سیستم‌های دیزل است. این شرکت محصولاتی را برای فناوری پیشرانه، از تزریق مستقیم بنزین و دیزل گرفته تا پیشرانه‌های برقی با سیستم باتری ارائه می‌دهد و در آینده، فناوری‌های پیل سوختی را نیز ارائه خواهد کرد.
مرکز تحقیقات انتگراسیون انرژی دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی به مدیریت پروفسور مجید عمیدپور (که هم‌اکنون ریاست انجمن پیل سوختی ایران و مدیر کل دفتر امور فناوری استان‌ها در معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری را برعهده دارند) با بهره‌گیری از استادان مجرب و دانشجویان فعال به عنوان یکی از بزرگ‌ترین مراکز دانشگاهی در زمینه انرژی فعالیت دارد.
روش‌های تولید برق الکتروشیمیایی هم وجود دارند که اهمیت ویژه ای برای کاربردهای قابل حمل نقل دارند. انرژی الکتریکی می‌تواند به وسیلهٔ سلول‌های بسته تولید می‌شوند که مانند باتری‌ها کار می‌کنند. این روش بیشتر برای ذخیره انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرد تا تولید انرژی الکتریکی. اما سلول‌های باز الکتروشیمیایی که با نام پیل سوختی یا سلول سوختی شناخته می‌شوند بیشتر برای تولید انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرند. امروزه تحقیقات زیادی روی توسعه پیلهای سوختی انجام شده‌است که سبب پیشرفته تر شدن و کاراتر شدن آن‌ها شده‌است. پیلهای سوختی می‌توانند برق را هم از سوخت طبیعی و هم از سوخت‌های ترکیبی فراهم کنند و همین‌طور می‌توان از آن‌ها برای تولید برق و هم برای ذخیره برق استفاده کرد.