ا

پيل سوختي يک وسيله ي الکتروشيميايي است که انرژي شيميايي را به الکتريکي تبديل مي کند.آنها بوسيله ي يک منبع داخلي شامل سوخت و يک اکساينده (معمولاٌ اکسيژن يا هوا) الکتريسيته توليد مي کنند.در باتري ها الکترود ها در طول شارژ يا دشارژ دچار تغيير شيميايي مي شوند.اما در پيل سوختي از آنجا که الکترود ها کاتاليزور هستند تغيير نمي کنند. در نهايت اين تلاشها منجر به اين شد که پيلهاي سوختي جامد اکسيدي مورد بررسي قرار بگيرند. همانطور که مي دانيد در اتومبيل ها وسايل زيادي نظير کولر، گرم کن، راديو و ... با نيروي مکانيکي توليد شده و يا با باتري داخل اتومبيل تغذيه مي شوند.بنابراين اگر در هنگام حرکت از اين وسايل استفاده شود مقداري از نيروي موتور صرف تغذيه ي اين وسايل مي شود. و مي توان گفت که استفاده از اين وسايل تقريبا مداوم و بي وقفه است. يکي از اولين کاربرد هاي پيل هاي سوختي مذکور تامين انرژي لازم براي وسايلي نظير کولر ، بخاري ، راديو و ... در اتومبيل هاي سنگين است.

 در حالتي که اينگونه اتومبيل ها در جا کار نمي کنند بلکه در حال حرکت هستند. زيرا اگر انرژي لازم براي اين وسايل در حالت درجا کار کردن از موتور گرفته شود مشكلي به وجود نمي آيد.اما اگر اتومبيل در حال حرکت باشد مقداري از نيروي موتور به جاي اينکه صرف جلو بردن اتومبيل شود صرف به کار انداختن اين وسايل مي شود. 3 قسمت اساسي اين سلول ها عبارتند از : 1-آند 2-کاتد 3-الکتروليت.

 وقتي مي گوييم پيل سوختي جامد اکسيدي در واقع در مورد الکتروليت صحبت مي کنيم. چون الکتروليت از سراميک که جامد است ساخته شده.در واقع به اين پيلها پيلهاي سوختي سراميکي مي گوييم. ماده ي سراميکي به کار رفته به يونهاي اکسيژن اجازه مي دهد تا از ميان آن عبور کند.همچنين در کاتد هوا دميده مي شود تا اکسيژن مورد نياز مهيا شود.اکسيژن الکترونهاي از کاتدالکترون مي گيرد و به يون تبديل مي شود و در الکتروليت باقي مي ماند. يک ماده ي اصلاح کننده در پيل موجود است که سوخت آن را تبخير ميکند.و يک کاتاليزور نيز سوخت بخار شده را به هيدروژن و مونواکسيد کربن ( CO) تجزيه ميکند.

 اين مخلوط گازي به سمت آند هدايت مي شود.جنس آند متخلخل است.بنابراين مخلوط گازي مي تواند با الکتروليت در تماس باشد. کربن منواکسيد (CO ) دچار اکسايش مي شود.(الکترون از دست مي دهد) و با يون اکسيژن محلول در الکتروليت ترکيب مي شود و کربن دي اکسيد توليد مي کند. همچنين هيدروژن هم با از دست دادن الکترون به پروتون تبديل مي شود.پروتون با يون اکسيژن ترکيب مي شود و آب توليد مي کند.

سپس اين مواد از طرف آند خارج مي شوند. الکترونهاي توليد شده در اين واکنش اکسايش-کاهش باعث بوجود آمدن يک اختلاف پتانسيل در دو سر پيل مي شود.اين اختلاف پتانسيل 40 ولت (DC) است اما ميتوان آن را به 12 ولت يا حتي ولتاژ AC تبديل کرد. همانطور که گفته شد تلاش مي شود تا انرژيلازم براي فعاليت وسايل اتومبيل ها که در حال حرکت هستند از پيل ها گرفته شود.اما تلاش مي شود تا همه ي دستگاههاي اتومبيل (از قبيل پمپ ها، فن ها و ...) که به صورت مکانيکي تغذيه مي شوند از اين به بعد به صورت الکتريکي تغذيه شوند. زيرا هم باعث کاهش آلودگي صوتي مي شود و هم در مصرف حدود 8% سوخت صرفه جويي مي شود

. يک پيل سوختي نسل 3 از همين نوع پيل سوختي به اندازه قسمتي از باند فرودگاه است و 3 KW توليد مي کند. اما اين پيلها پيشرفت مي کنند.و توان بيشتري توليد خواهند کرد. همچنين مي توان از اين پيلها براي تغذيه ي ماشينهاي يخچال دار مواد غذايي نيز استفاده کرد.

منبع:

http://www.mechanicalonline.com