اکنون گروهی از پژوهشگران چینی ادعا میکنند با تغییر یکی از بخشهای کلیدی پیل سوختی، توان خروجی آن را به شکل چشمگیری افزایش دادهاند. این گروه از دانشمندان مؤسسه فناوری پکن، یا BIT، نوع جدیدی از پیل سوختی غشای تبادل پروتون را توسعه دادهاند که در شرایط استاندارد آزمایش به توان ۰.۷۵ وات بر سانتیمتر مربع و در ولتاژ ۰.۷ ولت رسیده است.
این میزان توان طبق نتایج منتشرشده، تقریباً چهار برابر بیشتر از طراحیهای متداول عنوان شده است. نکته مهم این است که افزایش عملکرد تنها با افزایش میزان مواد گرانقیمت حاصل نشده، بلکه پژوهشگران تلاش کردهاند یکی از موانع اساسی در مسیر حرکت پروتونها داخل پیل را برطرف کنند.
لی جی، استادیار مؤسسه فناوری پکن و یکی از نویسندگان این پژوهش، میگوید این فناوری میتواند امکان ساخت مجموعههای قدرت کوچکتر و سبکتر را فراهم کند؛ موضوعی که در خودروهای هیدروژنی و بهخصوص کاربردهای هوافضایی اهمیت زیادی دارد. پروتونها چرا برای پیل سوختی اهمیت دارند؟
برای درک دلیل اهمیت این دستاورد، ابتدا باید نگاهی به نحوه عملکرد پیل سوختی غشای تبادل پروتون داشت. این نوع پیل از هیدروژن برای تولید برق استفاده میکند و محصول جانبی اصلی آن آب است.
پیلهای PEM معمولاً در دمایی حدود ۱۴۰ تا ۱۷۶ درجه فارنهایت، معادل تقریباً ۶۰ تا ۸۰ درجه سانتیگراد فعالیت میکنند. در این فرآیند، مولکولهای هیدروژن در بخش آند به پروتون و الکترون تجزیه میشوند.
پروتونها باید از غشای الکترولیت عبور کنند، اما الکترونها نمیتوانند از این غشا عبور کنند و در عوض از یک مدار خارجی حرکت میکنند. همین حرکت الکترونها جریان الکتریکی مورد استفاده برای تأمین انرژی تجهیزات را ایجاد میکند.
در سمت دیگر پیل، یعنی کاتد، پروتونها پس از عبور از غشا با الکترونها و اکسیژن واکنش میدهند و آب تشکیل میشود. …
