ساخت غشای تبادل پروتون جدید با قابلیت عملکرد در شرایط آب و هوایی خشک و مرطوب

صفحه اصلی

معرفی کمیته

ورود به ناحیه کاربری

نام کاربری :

رمز عبور :

ثبت نام

رمز عبور را فراموش کرده ام

یکشنبه 7 تیر 1388

گروه خبری: جهان

نمایش: 193

ساخت غشای تبادل پروتون جدید با قابلیت عملکرد در شرایط آب و هوایی خشک و مرطوبمحققان آزمایشگاه‌های ملی سندیا به رازی پی بردند که احتمالاً به کمک آن می‌توان خودرو‌های هیدروژنی را به واقعیتی تجاری مبدل ساخت.یکی از موانع اصلی در توسعه خودرو‌های هیدروژنی فقدان یک نوع پیل‌سوختی هیدروژنی قابل اطمینان برای کار در هر دو محیط آب‌وهوایی خشک و مرطوب می‌باشد.
سی فو‌جیمو‌تو (C. Fujimoto)، محقق آزمایشگاه سندیا از ماده جدیدی برای ساخت پیل‌سوختی پلیمری استفاده کرد که موجب شده دوام پیل‌سوختی با انواع متداول آن یکسان گردد ولی این پیل برخلاف پیل‌های مرسوم، عملکرد بسیار خوبی در هر دو شرایط آب‌وهوایی خشک و مرطوب داشته باشد.
البته باید توجه داشت که غشای پیل‌سوختی آزمایشگاه سندیا ویژه کاربرد‌های خودرویی طراحی نشده و فو‌جیمو‌تو در حال ایجاد اصلاحاتی است که بتواند این ماده را برای نیاز‌های بازار خودرو مثل هدایت بالای پروتونی در دما‌های بالا و در مقادیر پایین آب مناسب سازد. این محقق پیش‌بینی کرده است با استفاده از مواد جدیدی که او در یک سال و نیم گذشته توسعه داده، غشا‌های تبادل پروتون پیل‌سوختی در رطوبت‌های نسبی پایین، عملکرد بهتری داشته باشند.
دانش شیمی این امکان را در تحقیقات او به‌وجود آورده است که محل و مقدار اسیدی را که بر روی ساختار پلیمر ته‌نشین می‌شود، کنترل نماید. این امر باعث تنظیم صحیح اندازه کانال‌های هدایت یونی را می‌گردد. با بزرگتر شدن مسیر‌های حرکت پروتون، غشا‌ها می‌توانند کارکرد بهتری در محیط‌های با رطوبت پایین داشته باشند.
سایر غشا‌های تبادل پروتون حاوی اسید مثل نفیون، مسیر عبور پروتون را با هیدراته کردن غشا حفظ می‌کنند؛ بنابراین با دی‌هیدراته شدن غشا، مسیر عبور پروتون‌ها کوچک و قطع می‌شود و بدین ترتیب، حرکت پروتون‌ها محدود می‌شود. حرکت کند‌تر پروتون‌ها عامل افت عملکرد پیل‌های سوختی در آب‌و‌هوای خشک مانند جنوب غرب خواهد شد.
فو‌جیمو‌تو وضعیت غشا‌های تبادل پروتون کنونی را با پیمودن مسیری در یک پارک مقایسه کرد و گفت: «فرض کنید در حرکت رو ‌به جلویی شما در یک مسیر مستقیم سوراخ باشد. شخصی که در مسیری پیاده‌روی می‌کند می‌تواند از کنار این سوراخ بگذرد و به حرکت خود ادامه دهد؛ اما پروتون‌ها نمی‌توانند این چنین کنند. حرکت آن‌ها در این نقطه به پایان می‌رسد.» او در ادامه گفت: «سازند‌گان اتومبیل، غشایی می‌خواهند که در تمامی محیط‌ها قابل اطمینان باشد. آن‌ها محصولی نمی‌خواهند که در آب‌و‌هوای مرطوبی مانند میامی عملکرد بسیار خوبی داشته باشد اما نتواند در هوای خشک آلبیوکرک خوب کار کند.»
فو‌جیمو‌تو با کنسرسیومی از خودروسازان جهت ساخت غشا‌های تبادل پروتون بهتر همکاری می‌کند. او عنوان کرد: «یک توافق تحقیق و توسعه مشترک (CRADA) و اعطای پروانه فن‌آوری در آینده‌ای نزدیک انجام می‌شود.»
در عین‌حال این محقق بر این باور است قبل از شکل‌گیری این مشارکت باید تلاش بیشتری برای یافتن راهی جهت افزایش مقیاس تولید و هم‌چنین تولید انبوه این غشا برای کاهش هزینه‌ها انجام داد. او معتقد است: «ما باید به تولید غشا با هزینه‌ای کمتر از 25 دلار به‌ازای هرمترمربع دست یابیم تا استفاده از این فن‌آوری در خودرو‌ها امکان‌پذیر و عملی باشد.»
منبع:www.FuelCellsWork.comپایان مطلب

صفحه اصلی اخبار

بازگشت به صفحه اصلی

دسترسی ها