ERCİYES ÜNİVERSİTESİ

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ

ELEKTRİK TESİSLERİ LABORATUVARI

1030216142 ONUR AKPINAR

YAKIT PİLLERİ

2015

YAKIT PİLLERİ

GİRİŞ Her geçen gün artan enerji ihtiyaçları ve özellikle petrol

fiyatlarındaki artış ve tükenimi sonucunda alternatif enerji çeşitleri aranmaya başlanmıştır.

İşte bu noktada hidrojenin gelecek adına umut ışığı olmaya başlamıştır.

Elektrik enerjisinin fazlasını hidrojen olarak depolanması da alternatif olarak değerlendirilebilir.

Ancak yaklaşık olarak hidrojenin diğer yakıtlardan 3 kat daha pahalı olması bu durumu biraz karamsarlaştırmıştır.

YAKIT PİLİ NE İŞE YARAR ?

Temiz ve yenilenebilir enerji kaynaklarını verimli enerjiye dönüştürmeye yarayan sistemlerdir. Yakıt ile havanın elektrokimyasal tepkimesi sonucu yakıtın kimyasal enerjisi doğrudan elektrik enerjisine dönüştürür. Reaksiyon sonucu saf su ve ısı açığa çıkar. Elektrolizin ters reaksiyonu olarak da tanımlanabilecek olan yakıt pili reaksiyonu sonrası, doğru akım (DC) formunda elektrik üretilir.

NASIL ÇALIŞIR ?

Bir hidrojen atomu teması ile negatif anot katalizör tabakası ile, bir Proton ve elektron ayrılmıştır.

Proton, elektrolit tabakasından doğrudan geçerken. Elektron ise farklı bir yol kat ederken elektrik üretir. Devre tamamlandığında ayrılmış olan elektronlar tekrardan bir

bağ kurarak su meydana getirir. Pozitif katot katalizör tabakası su ve ısı üretir.

YAKIT HÜCRESİ

Yakıt hücresi, yakıtın enerjisini elektrokimyasal reaksiyon sayesinde doğrudan elektrik enerjisine dönüştürür. Yakit ile oksitleyici farkli bölmelerde yer alırlar, alışıla gelmiş üretim sistemlerinden farkli olarak karışmazlar.

Birleşmeleri ancak bu bölmeler arasindaki iyon ve elektron aktarimi ile gerçeklesir.

Pek çok farklı yakıt / oksitleyici kombinasyonu mümkündür. Örneğin hidrojen hücresi, yakıt olarak hidrojen ve oksitleyici olarak oksijen kullanır.

Diğer yakıtlar arasında hidrokarbonlar ve alkoller sayılabilir.

Hava, klor, ve klor dioksit oksitleyici olarak kullanılabilir

YAKIT PİL ÇEŞİTLERİ

Alkalin Yakıt Pili  Proton Dönüşüm Zarlı (PEM) Yakıt Pili  Fosforik Asit Yakıt Pili  Erimiş Karbonat Yakıt Pili  Katı Oksit Yakıt Pili  Direkt Metanol Yakıt Pili 

ALKALİN YAKIT PİLİ

PEM YAKIT PİLİ

FOSFORİK ASİT YAKIT PİLİ

ERİMİŞ KARBONAT YAKIT PİLİ

KATI OKSİT YAKIT PİLİ

DİREKT METANOL YAKIT PİLİ

KARŞILAŞTIRMALAR

TAŞIT MEKANİZMASI

F

O

R

D

TAŞIT MEKANIZMASI

DİPNOTLAR

Tipik bir yakıt pilinin güç yoğunluğu 200Wh/lt'dir. Bu, akülerin güç yoğunluğunun yaklaşık 10 katıdır

Hidrojenin yakıt pillerinde kullanımı halinde reaksiyon sonrasında emisyon olarak yalnızca su açığa çıkar.

Yakıt hucresinin prensiplerini ilk olarak bir alman bilimadamı 1838 de bulmuş olsa da ilk olarak 1958 yılında NASA’nın uzay programında Apollo, Gemini, ve Space Shuttle uzay gemilerinde kullanılmıştır.

Toplam verimlilikleri %80'lere kadar ulaşabilen yakıt pilleri, sürekli çalışan piller veya elektrokimyasal makineler olarak da bilinirler.

AVANTAJLARI

Verimleri yüksektir. Sessiz Modüler Düşük emisyon Geniş yakıt yelpazesi (Doğal gaz, LPG,

Metanol, Etanol gibi) Hızlı enerji dönüşümü Ayrıca hareketli parçasının olmaması da bir

avantaj olarak görülebilir.

DEZAVANTAJLARI

Yüksek maliyet Büyük hacim ve ağırlıkta yakıt depolama

gereksinimi Kullanım ömürlerinin tam olarak bilinmemesi Bu pillerin kullanımı ileri teknoloji istemesi ve

bunun sonucunda elaman eksikliğinin doğması.

KAYNAKÇA

http://www.mmo.org.tr/resimler/dosya_ekler/c7316929fe1545b_ek.pdf?dergi=205

http://cevre.beun.edu.tr/dersnotu/yakitpilleri/cev346-yakit-pilleri.pdf

http://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/yakit-pilleri/10188#ad-image-0

http://www.gunessistemleri.com/yakithucresi.php http://www.autoconcept-reviews.com/cars_reviews/ford/ford-

hydrogen-fuel-cell-prototypes/cars_reviews-ford-hydrogen-fuel-cell-prototypes-2008.html