پيل سوختي
مزایا و کاربرد پیل سوختی:
1- بازده بالا
2- سازگار با محیط زیست
3-تعمیر و نگهداری آسان
4- تنوع در سوخت مصرفی
5- عدم آلودگی صوتی
6- امکان طراحی و تولید از میلی وات تا مگا وات
7-امکان استفاده از سوخت فسیلی پاک. و مدولار بودن
8- امکان همزمان انرژی الکتریکی و حرارت. در کاربرد های غیر متمرکز.
9- عمر زیاد
10-پاک و تمیزی. زیرا تنها ماده حاصل از واکنش شیمیایی تولید آب است.
کار بردهای پیل سوختی:
1- وسایل نقلیه
بدلیل عدم آلودگی صوتی و هوا بهترین گزینه برای خودرو های شهری است.
2- نیروگاه برق:
بدلیل نداشتن قطعات متحرک و عدم آلودگی صوتی .در منازل و صنایع میتواند مورد استفاده قرار گیرد.
3-وسایل الکترونیکی
بدلیل قابل حمل بودن. میتواند در کلیه وسایل الکتریکی و الکترونیکی سیار استفاده شود.
4- وسایل نظامی
بدلیل عدم آلودگی صوتی . در وسایل نظامی کار برد فراوانی دارد.
انرژی هیدروژن و پیل سوختی
مجموعهای
از عوامل مختلف از جمله محدودیت منابع فسیلی، تأثیرات منفی زیست محیطی،
بهرهگیری از منابع هیدروکربنی، افزایش قیمت سوختهای فسیلی، منازعات سیاسی و
تأثیرات آن بر روی ارائه انرژی پایدار از جمله دلایلی هستند که بسیاری از
سیاستمداران و متخصصین مباحث انرژی و محیط زیست را در حرکت به سوی ایجاد
ساختاری نوین مبتنی بر امنیت ارائه انرژی، حفظ محیط زیست، ارتقاء کارایی
سیستم انرژی وادار نموده است. بر این اساس هیدروژن یکی از بهترین گزینهها جهت ایفای نقش حامل انرژی در این سیستم جدید ارائه انرژی میباشد.
هیدروژن بعنوان فراوانترین عنصر موجود در سطح زمین به روشهای مختلف قابل تولید میباشد. در
یک سیستم ایده آل انرژی بر پایه هیدروژن با هدف تأمین امنیت ارائه انرژی،
حفظ محیط زیست و ارتقاء کارایی سیستم انرژی، هیدروژن از الکتریسیته تولیدی
از منابع تجدیدپذیر نظیر باد، خورشید، زمین گرمایی و نظایر آن تولید شده و
پس از ذخیره سازی و انتقال به محلهای مصرف، در کاربردهای مختلف از جمله
تجهیزات الکترونیکی کوچک (میلی وات) ، صنعت حمل و نقل و صنایع نیروگاهی
قابل بکارگیری است. با این رویکرد بسیاری بر این باورند که سوخت نهایی بشر هیدروژن بوده و بشر درآیندهای نه چندان دور عصر هیدروژن را تجربه خواهد نمود.
از جمله ویژگیهایی که هیدروژن را از سایر گزینههای مطرح سوختی متمایز مینماید، میتوان به فراوانی، مصرف تقریباً منحصر به فرد، انتشار بسیار ناچیز آلایندهها، برگشتپذیر بودن چرخه تولید آن و کاهش اثرات گلخانهای اشاره نمود. سیستم انرژی هیدروژنی بدلیل استقلال از منابع اولیه انرژی، سیستمی دایمی، پایدار، فناناپذیر، فراگیر و تجدیدپذیر میباشد و پیش بینی میشود که در آیندهای
نه چندان دور تولید و مصرف آن بعنوان حامل انرژی به سراسر اقتصاد جهانی
سرایت نموده و اقتصاد هیدروژنی تثبیت شود؛ با این وجود نباید انتظار داشت
که هیدروژن در بدو ورود از نظر قیمتی بتواند با سایر حاملهای انرژی رقابت
نماید. در آینده هیدروژن و پیلهای سوختی میتوانند نقش محوری و کنترل کنندگی در آلودگی شهرها داشته باشند.عمل
تبدیل انرژی شیمیایی موجود در هیدروژن به انرژی الکتریکی توسط پیل سوختی
انجام میپذیرد که متناسب با کاربرد و خواص ساختاری آنها، پیلهای سوختی
خود به انواع مختلف تقسیم میشوند. در واقع اهمیت فناوری پیل سوختی در یک سیستم انرژی بر پایه هیدروژن (عصر هیدروژن)به گونهای است که بسیاری آنرا به لوکوموتیو قطار توسعه عصر هیدروژن تشبیه نمودهاند. علاوه
بر فناوری پیل سوختی به عنوان مصرف کننده هیدروژن در عصر هیدروژن،
فناوریهای تولید، ذخیره سازی، عرضه و انتقال هیدروژن نیز از اجزاء اصلی
ساختار انرژی این عصر خواهند بود.
چهار
دستگاه اتوبوس پیلسوختی جدید سیتارو که تغییرات قابل ملاحظهای نسبت به
مدلهای قبلی در آن ایجاد شده به زودی در خطوط عمومی حمل و نقل هامبورگ
مردم را جابهجا خواهند کرد.
آژانس
حمل و نقل Hamburger Hochbahn واقع در هامبورگ آلمان، چهار اتوبوس
پیلسوختی سیتارو(Citaro FuelCELL) ساخت شرکت مرسدس بنز را با حمایت مالی
پروژه نمایشی NaBuz خریداری نموده تا اولین گام خود را برای ارتقاء سامانه
اتوبوسرانی پایدار برداشته باشد. همچنین این آژانس قرار است سال آینده سه
دستگاه دیگر اتوبوس پیلسوختی خریداری و به ناوگان خود اضافه نماید. پروژه
نمایشی NaBuz زیرمجموعهای از ابتکار «مشارکت انرژی پاک» است که بودجه آن
از منابع «برنامه ملی ابتکارات» بنیاد ملی هیدروژن آلمان تأمین میشود و
همکاری نزدیکی با پروژه اروپایی اتوبوس پیل سوختی CHIC دارد.
در اتوبوسهای هیبرید پیلسوختی جدید سیتارو تغییرات قابل توجهی نسبت به نسل قبلی این اتوبوسها، که در سال 2003 دوره آزمایشی خود را در هامبورگ انجام دادند، صورت گرفته است. استفاده از باتری لیتیمی برای ذخیره و بازیابی انرژی، قرار دادن موتورهای الکتریکی در مرکز چرخها، استفاده از واحدهای کمکی برقی و پیلهای سوختی جدید 120 کیلوواتی با عمر مفید شش سال از جمله این تغییرات است. استکهای پیلسوختی به کار رفته در این اتوبوسها شبیه استکهای به کار رفته در خودروهای پیلسوختی کلاس B مرسدس بنز هستند که قبلاً در هامبورگ مورد استفاده قرار گرفتهاند. مشابه مدلهای قبلی، دو استک پیلسوختی روی سقف این اتوبوس قرار گرفته و باتریهای لیتیمی که در کنار این استکها قرار دارند انرژی بازیابی شده در هنگام ترمز را در خود ذخیره میکنند. این اتوبوس میتواند چند کیلومتری را با استفاده از باتری خود طی کند.
مفاهیم به کار گرفته شده در این اتوبوس پیلسوختی به اتوبوس هیبرید BlueTec مرسدس بنز باز میگردد، با این تفاوت که در اتوبوسهای BlueTec، انرژی مورد نیاز موتورهای الکتریکی از یک مولد دیزلی تأمین میشد. با استفاده از قطعات پیلسوختی بهبود یافته و هیبرید کردن با باتریهای لیتیمی مصرف هیدروژن از 20 تا 24 کیلوگرم هیدروژن در 100 کیلومتر به 10 تا 14 کیلوگرم هیدروژن در 100 کیلومتر کاهش یافته و امکان صرفهجویی 50 درصدی را فراهم نموده است. بازده کلی سامانه پیلسوختی نیز از 38 تا 48 درصد به 51 تا 58 رسیده است. بنابراین کاهش تعداد مخازن ذخیره هیدروژن از 9 مخزن به 7 مخزن با ظرفیت کلی 35 کیلوگرم امکانپذیر شده است. این مقدار هیدروژن برای پیمایش مسافتی حدود 250 کیلومتر کافی است.
در اتوبوسهای هیبرید پیلسوختی جدید سیتارو تغییرات قابل توجهی نسبت به نسل قبلی این اتوبوسها، که در سال 2003 دوره آزمایشی خود را در هامبورگ انجام دادند، صورت گرفته است. استفاده از باتری لیتیمی برای ذخیره و بازیابی انرژی، قرار دادن موتورهای الکتریکی در مرکز چرخها، استفاده از واحدهای کمکی برقی و پیلهای سوختی جدید 120 کیلوواتی با عمر مفید شش سال از جمله این تغییرات است. استکهای پیلسوختی به کار رفته در این اتوبوسها شبیه استکهای به کار رفته در خودروهای پیلسوختی کلاس B مرسدس بنز هستند که قبلاً در هامبورگ مورد استفاده قرار گرفتهاند. مشابه مدلهای قبلی، دو استک پیلسوختی روی سقف این اتوبوس قرار گرفته و باتریهای لیتیمی که در کنار این استکها قرار دارند انرژی بازیابی شده در هنگام ترمز را در خود ذخیره میکنند. این اتوبوس میتواند چند کیلومتری را با استفاده از باتری خود طی کند.
مفاهیم به کار گرفته شده در این اتوبوس پیلسوختی به اتوبوس هیبرید BlueTec مرسدس بنز باز میگردد، با این تفاوت که در اتوبوسهای BlueTec، انرژی مورد نیاز موتورهای الکتریکی از یک مولد دیزلی تأمین میشد. با استفاده از قطعات پیلسوختی بهبود یافته و هیبرید کردن با باتریهای لیتیمی مصرف هیدروژن از 20 تا 24 کیلوگرم هیدروژن در 100 کیلومتر به 10 تا 14 کیلوگرم هیدروژن در 100 کیلومتر کاهش یافته و امکان صرفهجویی 50 درصدی را فراهم نموده است. بازده کلی سامانه پیلسوختی نیز از 38 تا 48 درصد به 51 تا 58 رسیده است. بنابراین کاهش تعداد مخازن ذخیره هیدروژن از 9 مخزن به 7 مخزن با ظرفیت کلی 35 کیلوگرم امکانپذیر شده است. این مقدار هیدروژن برای پیمایش مسافتی حدود 250 کیلومتر کافی است.
|
مشخصات اتوبوس پیلسوختی Citaro
|
|
| طول | 12 متر |
| وزن خالص | 13400 کیلوگرم |
| ظرفیت مسافر | 76 نفر |
| توان | 80 ×2 کیلووات |
| توان پیل سوختی | 140 کیلووات |
| منبع ذخیره | باتری لیتیمی |
| توان ذخیره | 250 کیلووات |
| ظرفیت ذخیره | 26 کیلووات ساعت |
| تعداد مخازن | 7 |
| ظرفیت مخازن | 35 کیلوگرم |
| فشار مخازن | 350 بار |
+ نوشته شده در یکشنبه بیست و دوم آبان ۱۳۹۰ ساعت 8:41 توسط عبدالرضا صادقی
|