Yakıt Pili Yazı Dizisi 7: Fosforik Asit Yakıt Pili

Fosforik Asit Yakıt Pili

Fosforik asit yakıt pilinde elektrolit olarak gözenekli matrikse (SiC) emdirilmiş konsantre (%100) fosforik asit kullanılır. Bu elektrolitin çalışma sıcaklığı, 160-220 ºC arasındadır.Bundan düşük sıcaklıklarda, fosforik asittin (H3PO4) iyonik iletkenliği düşer ve anottaki Pt’ den dolayı gerçeklesen CO zehirlenmesi daha fazla görülür. Bu düzenekte fosforik asittin seçilmesinin temeli, 100 – 220 ºC de, diğer asitlere göre daha iyi performans sağlamasıdır.Diğer bir özelliği de konsantre edilmiş fosforik asit su buharı basıncını düşürmekte ve hücre içindeki su kontrolünü kolaylaştırmaktadır.Bu yakıt pillerinin güç verimi % 40 ile % 50 arasında değişmektedir. Güç yoğunluğu ise 100 [mW/cm2] verilebilir. Anottaki ve katottaki kimyasal reaksiyonlar ise aşağıdaki gibi verilebilir;
Anot reaksiyonu: H2 → 2H + 2e-
Katot reaksiyonu: ½ O2 + 2H + + 2e- → H2O
şeklinde gösterilebilir.

alternativefuels.about.com

Şekil: Fosforik Asit Yakıt (Pil) Hücresinin yapısı

Şekil: Fosforik Asit Yakıt Pilinin yapısı

Avantaj ve dezavantajların sıralayacak olursak; konsantre edilmiş fosforik asittin su yönetimini kolaylaştırması ve yakıt kaynağı olarak günümüz ölçüsünde temiz kabul edilebilen yakıtların kullanılması avantajlarını oluşturur. Dezavantajı ise; elektrotun kararsızlığı yüzünden daha fazla CO zehirlenmesi gözlenmesi.
FAYP’ leri genel kullanıma en yatkın pillerdir. Bunun altındaki sebep ise; yakıt kaynağı olarak günümüzün yaygın yakıtlarını (doğalgaz, LPG…vb) veya temizlenmiş kömür gazını kullanmasıdır. Bu sebeple iyi bir pazarlama alanına sahiptir. Bu alanlara birkaç örnek vermek gerekirse;
Büyük güç ünitelerinde, yaklaşık olarak 5 – 20 MW AC, genellikle doğalgaz kullanılır. Apartmanlarda, ticari ürünlerde ve kamu kurumlarında elektrik ihtiyacını karşılamak için kullanılır ve yaklaşık olarak 50 -1000 KW AC elde edilebilir. Buradan çıkan atık
ısı da değerlendirilip; su ve binaların ısıtması ile iklimlendirmede kullanılır.

Yapısal olarak diğer Y.P’lerine kıyasla basit bir yapısı vardır ve düşük maliyeti sebebiyle bu alandaki pazarda yüksek bir tutunma şansı vardır. Bugün 24.000 saat ömür süreleri vardır. IFC adlı şirket 40.000 saat ömür süresi vermektedir. FAYP’nin bu kadar başarılı olmasının en önemli sebeplerinden biriside, teknolojinin ürünü olan gözenekli elektrotlardır. Bu elektrotlarda polietrafloretilen (PTFE) bağlı platin katalizörlü gözenekli grafit kullanılmasıdır. Anotu 0.10 mg Pt/cm2 ve katottu da 0,5 mg Pt/cm2 özelliğine sahiptir.

Kaynak Lütfen Login yada Register gizli linkleri görebilmek için

 

Rıdvan

Yıldız Teknik Üniversitesi'nde Doktora yapmakta.

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir