دانلود تحقیق کامل درمورد معرفی پیل سوختی

اختصاصی از رزفایل دانلود تحقیق کامل درمورد معرفی پیل سوختی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 26

معرفی پیل سوختی / تاریخچه پیل سوختی /

اگر چه پیل‌سوختی به تازگی به عنوان یکی از راهکارهای تولید انرژی الکتریکی مطرح شده است ولی تاریخچه آن به قرن نوزدهم  و کار دانشمند انگلیسی سرویلیام گرو بر می‌گردد. او اولین پیل‌سوختی را در سال 1839 با سرمشق گرفتن از واکنش الکترولیز آب، طی واکنش معکوس و در حضور کاتالیست پلاتین ساخت.

واژه "پیل‌سوختی"  در سال 1889 توسط لودویک مند و چارلز لنجر به کار گرفته شد. آنها نوعی پیل‌سوختی که هوا و سوخت ذغال‌سنگ را مصرف می‌کرد، ساختند. تلاش‌های متعددی در اوایل قرن بیستم در جهت توسعه پیل‌سوختی انجام شد که به دلیل عدم درک علمی مسئله هیچ یک موفقیت آمیز نبود. علاقه به استفاده از پیل سوختی با کشف سوخت‌های فسیلی ارزان و رواج موتورهای بخار کمرنگ گردید.

فصلی دیگر از تاریخچه تحقیقات پیل‌سوختی توسط فرانسیس بیکن از دانشگاه کمبریج انجام شد. او در سال 1932 بر روی ماشین ساخته شده توسط مند و لنجر اصلاحات بسیاری انجام داد. این اصلاحات شامل جایگزینی کاتالیست گرانقیمت پلاتین با نیکل و همچنین استفاده از هیدروکسیدپتاسیم قلیایی به جای اسید سولفوریک به دلیل مزیت عدم خورندگی آن می‌باشد. این اختراع که اولین پیل‌سوختی قلیایی بود، “Bacon Cell” نامیده شد. او 27 سال تحقیقات خود را ادامه داد تا توانست یک پیل‌سوختی کامل وکارا ارائه نماید. بیکون در سال 1959 پیل‌سوختی با توان 5 کیلووات را تولید نمود که می‌توانست نیروی محرکه یک دستگاه جوشکاری را تامین نماید.

تحقیقات جدید در این عرصه از اوایل دهه 60 میلادی با  اوج گیری فعالیت‌های مربوط به تسخیر فضا توسط انسان آغاز شد. مرکز تحقیقات ناسا در پی تامین نیرو جهت پروازهای فضایی با سرنشین بود. ناسا پس از رد گزینه‌های موجود نظیر باتری (به علت سنگینی)، انرژی خورشیدی(به علت گران بودن) و انرژی هسته‌ای (به علت ریسک بالا) پیل‌سوختی را انتخاب نمود.

تحقیقات در این زمینه به ساخت پیل‌سوختی پلیمری توسط شرکت جنرال الکتریک منجر شد.  ایالات متحده فن‌آوری پیل سوختی را در برنامه فضایی Gemini استفاده نمود که اولین کاربرد تجاری پیل‌سوختی بود.

پرت و ویتنی دو سازنده موتور هواپیما پیل‌سوختی قلیایی بیکن را به منظور کاهش وزن و افزایش طول عمر اصلاح نموده و آن را در برنامه فضایی آپولو به کار بردند. در هر دو پروژه پیل‌سوختی بعنوان منبع انرژی الکتریکی برای فضاپیما استفاده شدند. اما در پروژه آپولو پیل‌های سوختی برای فضانوردان آب آشامیدنی نیز تولید می‌کرد. پس از کاربرد پیل‌های سوختی در این پروژه‌ها، دولت‌ها و شرکت‌ها به این فن‌آوری جدید به عنوان منبع مناسبی برای تولید انرژی پاک در آینده توجه روزافزونی نشان دادند.

از سال 1970 فنآوری پیل‌سوختی برای سیستم‌های زمینی توسعه یافت. تحریم نفتی از سال1973-1979 موجب تشدید تلاش دولتمردان امریکا و محققین در توسعه این فن‌آوری به جهت قطع وابستگی به واردات نفتی گشت.

در طول دهه 80 تلاش محققین بر تهیه مواد مورد نیاز، انتخاب سوخت مناسب و کاهش هزینه استوار بود. همچنین اولین محصول تجاری جهت تامین نیرو محرکه خودرو در سال1993 توسط شرکت بلارد ارائه شد.

انواع پیل‌سوختی و خصوصیات هر یک در جدول زیر مشخص است.

پیل سوختی قلیایی

پیل سوختی

متانولی

پیل سوختی

کربنات مذاب

پیل سوختی

اسید فسفریک

پیل سوختی

پلیمری

پیل سوختی

اکسیدجامد

الکترولیت

هیدروکسید پتاسیم

غشاء پلیمری

مایع کربنات مذاب ثابت

مایع اسید فسفریک ثابت

غشاء تعویض یونی

سرامیک

دمای عملیاتی

90-60

130-60

650

200

80

1000

بازده

60-40%

40%

60-45%

40-35%

60-40%

65-50%

توان تولیدی

تا 20 کیلووات

کمتر از 10 کیلووات

بیش از یک مگاوات

بیش از 50 کیلووات

تا 250 کیلووات

بیش از 200 کیلووات

کاربرد

زیر دریایی و فضایی

کاربردهای قابل حمل

نیروگاهی

نیروگاهی

وسائل نقلیه، نیرو گاهی کوچک

نیروگاهی

کارکرد و اهمیت پیل سوختی

شناخت کلی پیل‌سوختی

پیل‌‌سوختی نوعی سل الکتروشیمیایی است که انرژی شیمیایی حاصل از واکنش را مستقیماً به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. سازه و بدنه اصلی پیل‌سوختی از الکترولیت، الکترود آند و الکترود کاتد تشکیل شده است. نمای کلی یک پیل‌سوختی به همراه گازهای واکنش دهنده و تولید شده و مسیر حرکت یونها در شکل ارائه شده است.

پیل سوختی یک دستگاه تبدیل انرژی است که به لحاظ نظری تا زمانی که ماده اکسید کننده و سوخت در الکترودهای آن تأمین شود قابلیت تولید انرژی الکتریکی را دارد. البته در عمل استهلاک، خوردگی و بد عمل کردن اجزای تشکیل دهنده، طول عمر پیل‌سوختی را کاهش می‌دهد.

در یک پیل‌سوختی، سوخت‌ به طور پیوسته به الکترود آند و اکسیژن به الکترود کاتد تزریق می‌شود و واکنش‌های الکتروشیمیایی در الکترودها انجام شده و با ایجاد پتانسیل الکتریکی جریان الکتریکی برقرار می‌گردد. اگرچه پیل‌سوختی اجزاء و ویژگیهای مشابه یک باطری را دارد اما از بسیاری جهات با آن متفاوت است. باطری یک وسیله ذخیره انرژی است و بیشترین انرژی قابل استحصال از آن به وسیله میزان ماده شیمیایی واکنش دهنده که در خود باطری ذخیره شده است (عموماً در الکترودها) تعیین می‌شود. چنانچه ماده واکنش دهنده در باطری کاملاً مصرف شود، تولید انرژی الکتریکی متوقف خواهد شد (باطری تخلیه می‌شود). در باطری های نسل دوم ماده واکنش دهنده با شارژ مجدد، دوباره احیا می‌شود که این عمل مستلزم تأمین انرژی از یک منبع خارجی است. در این حالت نیز انرژی الکتریکی ذخیره شده در باطری محدود و وابسته به میزان ماده واکنش دهنده در آن خواهد بود.

گاز‌ اکسید کننده نظیر هوا یا اکسیژن خالص در الکترود کاتد که با صفحه الکترولیت در تماس است جریان پیدا می‌‌کند و با اکسیداسیون الکتروشیمیایی سوخت که معمولاً هیدروژن است و با احیاء اکسید کننده انرژی شیمیایی گازهای واکنش‌گر به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود.

از نظر تئوری، هر ماده‌ای که به صورت شیمیایی قابل اکسید شدن باشد و بتوان آن را به صورت پیوسته (به صورت سیال) به پیل‌سوختی تزریق کرد، می‌تواند به عنوان سوخت در الکترود آند پیل‌سوختی مورد استفاده قرار گیرد. به طور مشابه ماده اکسید کننده سیالی است که بتواند با نرخ منا‌‌سبی احیا شود.

گاز هیدروژن به دلیل تمایل واکنش دهندگی بالا به همراه چگالی انرژی بالا به عنوان سوخت ایده‌آل در پیل‌سوختی مورد استفاده قرار می‌گیرد. هیدروژن را می‌توان از تبدیل هیدروکربن‌ها از طریق واکنش ‌کاتالیستی، تولید و به صورتهای گوناگون ذخیره سازی‌کرد. اکسیژن مورد نیاز در پیل‌سوختی به طور مستقیم از هوا تهیه می‌شود. بر روی سطح الکترودهای آند و کاتد پیل‌سوختی واکنش اکسیداسیون و احیاء در ناحیه سه

تحقیقی جامع از پیل های سوختی

اختصاصی از رزفایل تحقیقی جامع از پیل های سوختی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

نام فایل : تحقیقی جامع از پیل های سوختی

فرمت :pdf

تعداد صفحه : 45

توضیحات

پایان نامه کارشناسی ارشد شیمی مدلسازی ریاضی پیل های سوختی میکربی و تولید همزمان الکتریسیته با هدف تصفیه شیرابه

اختصاصی از رزفایل پایان نامه کارشناسی ارشد شیمی مدلسازی ریاضی پیل های سوختی میکربی و تولید همزمان الکتریسیته با هدف تصفیه شیرابه دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این محصول در قالب  پی دی اف و 84 صفحه می باشد.

این پایان نامه جهت ارائه در مقطع کارشناسی ارشد رشته شیمی گرایش محیط زیست طراحی و تدوین گردیده است . و شامل کلیه مباحث مورد نیاز پایان نامه ارشد این رشته می باشد.نمونه های مشابه این عنوان با قیمت های بسیار بالایی در اینترنت به فروش می رسد.گروه تخصصی ما این پایان نامه را با قیمت ناچیزی جهت استفاده دانشجویان عزیز در رابطه با منبع اطلاعاتی در اختیار شما قرار می دهند. حق مالکیت معنوی این اثر مربوط به نگارنده است. و فقط جهت استفاده ازمنابع اطلاعاتی و بالابردن سطح علمی شما در این سایت ارائه گردیده است.

چکیده:

تقاضای جامعه جهانی به تولید انرژی های تجدیدپذیر و جایگزین سوخت های فسیلی روز به روز در حال افزایش است. با وجود اینکه تکنولوژی پیل های سوختی میکروبی، موضوع جدیدی نیست، پیشرفت های اخیر در توسعه آن، استفاده عملی از این تکنولوژی هم در تصفیه پساب و هم تولید الکتریسیته، آن را به سطح نسبتا قابل قبولی رسانده است. پیل های سوختی میکروبی تجهیزاتی هستند که درست مشابه باطری عمل می کنند با این تفاوت که در آنها از باکتری های بی هوازی به عنوان کاتالیست برای اکسیداسیون مواد آلی و گاها معدنی برای تولید الکتریسیته استفاده می شود. بررسی گزارش های اخیر در مورد کاربرد این تکنولوژی در تصفیه شیرابه، که به دلیل غلظت زیاد و تنوع ترکیبات پیچیده آن یکی از آلاینده ترین پساب ها می باشد، نشان می دهد که مواد متشکله آلی آن شامل ترکیبات آلی آمونیاکی، BOD و COD به میزان چشمگیری کاهش می یابد.

در این تحقیق سعی بر آن است که مدل ریاضی پیل سوختی بر مبنای مکانیسم میکروبی ارائه شود. سپس با استفاده از مدل به دست آمده و نرم افزار MATLAB منحنی های توان خروجی برحسب غلظت سوبسترا (COD)، شدت جریان خروجی برحسب غلظت سوبسترا (COD)، و ولتاژ خروجی برحسب غلظت سوبسترا (COD) رسم خواهد شد.

مقدمه:

نگرانی در مورد انتشار گازهای آلاینده به اتمسفر و افزایش دمای زمین چند سالی است که از مهمترین نگرانی های نوع بشر شده است. افزایش استفاده از سوخت های فسیلی با افزایش روزافزون تقاضا برای انرژی، دانشمندان را به یافتن منابع انرژی جایگزین و تجدیدپذیر واداشته است. از طرف دیگر، دفع پسماندهای شهری در لندفیلدها، خود از مشکلاتی است که نگرانی های زیست محیطی چون آلوده شدن منابع آب های زیرزمینی در نتیجه نفوذ شیرابه حاصل از پسماندهای دفن شده در زیر خاک، شیوع بیماری ها، بوی مشمئز کننده حاصل از تعفن و بسیاری از موارد دیگر، دانشمندان را به مطالعه و تحقیق برای یافتن راه حلی برای تصفیه شیرابه و روش های دفع آن واداشته است. شیرابه حاصل از لندفیلد یکی از آلوده ترین پساب ها می باشد که BOD و COD بسیار زیاد آن وجه تمایز شیرابه و فاضلاب شهری است. روش های مختلف در تصفیه شیرابه کاربرد دارد اما با هیچ یک از روش های موجود چه از بعد مصرف انرژی و هزینه های گزاف تحمیلی و چه از بعد راندمان مناسب و کاهش BOD و COD آن به نحوی که قابل دفع در محیط باشد نتایج مطلوب به دست نیامده است. تکنولوژی پیل های سوختی میکروبی چند دهه ای است که از اهمیت ویژه ای برخوردار شده است. پیل سوختی میکروبی به لحاظ “سبز” بودن مناسب ترین تکنولوژی برای تصفیه شیرابه و تولید همزمان انرژی می باشد. اما مشکل اساسی آن، توان خروجی و بازدهی کم انرژی آن است که عمدتا ناشی از متابولیسم کند میکروب ها می باشد. به هرحال، با پیشرفت های زیادی که در توسعه آن حاصل می شود، می توان به آینده پرکاربرد این تکنولوژی چه در زمینه تصفیه پساب و چه در زمینه تولید انرژی تجدیدپذیر بسیار امیدوار بود.

در این تحقیق، ابتدا به معرفی پیل سوختی، تاریخچه، مبانی و انواع آن پرداخته شده است که پیل سوختی میکروبی نیز از نسل های بعدی آن محسوب می شود. سپس، پیل های سوختی میکروبی و انواع آن مطرح شده است. تشریح اجزا، مکانیسم عملکرد، کاربردها و مسائل و مشکلات مربوط به آن به تفصیل مطرح شده است. در پایان نیز به مرور کاربرد پیل های سوختی میکروبی در تصفیه شیرابه و پیشرفت های اخیر آن پرداخته شده است.

پیل های سوختی میکروبی[پایان نامه]

اختصاصی از رزفایل پیل های سوختی میکروبی[پایان نامه] دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

پیل سوختی میکروبی یک راکتور زیستی است، که از طریق واکنش کاتالیستی و استفاده از میکروارگانیسم ها بعنوان کاتالیزور حیاتی، انرژی شیمیایی پیوند ترکیبات را مستقیم به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. بحران انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای، باعث ایجاد انگیزه برای استفاده از منابع تجدید پذیر شده است. در جوامع تحقیقاتی پیل سوختی میکروبی به عنوان راهکاری برای تولید انرژی، بدون انتشار کربن به محیط زیست مطرح می باشد. در حال حاضر کاربردهای واقعی این سامانه در جهان به دلیل تولید جریان کم و هزینه بالای ساخت آن محدود است. لذا در این پایان نامه ضمن معرفی پیل های سوختی، به معرفی پیل سوختی میکروبی و عملکرد آن می پردازیم.

فهرست مطالب

چکیده

مقدمه

فصل اول: پیل های سوختی

تاریخچه پیل های سوختی

معرفی پیل سوختی

انواع پیل های سوختی

پیل سوختی غشاء پروتون(PEMFC )

تاریخچه پیل‌سوختی غشاء پروتون

عملکرد پیل های سوختی غشاء پروتون

مزایای پیل سوختی غشاء پروتون

معایب پیل سوختی غشاء پروتون

پیل سوختی قلیایی(AFC)

تاریخچه پیل سوختی قلیایی

عملکرد پیل سوختی قلیایی

مزایای پیل سوختی قلیایی

معایب پیل سوختی قلیایی

پیل سوختی اسید فسفریک(PAFC)

تاریخچه پیل‌سوختی اسید فسفریک

عملکرد پیل سوختی اسید فسفریک

مزایای پیل سوختی اسید فسفریک

معایب پیل سوختی اسید فسفریک

پیل سوختی کربنات مذاب(MCFC)

تاریخچه پیل‌سوختی کربنات مذاب

عملکرد پیل سوختی کربنات مذاب

مزایای پیل سوختی کربنات مذاب

معایب پیل سوختی کربنات مذاب

پیل سوختی اکسید جامد(SOFC)

تاریخچه پیل‌سوختی اکسید جامد

عملکرد پیل سوختی اکسید جامد

مزایای پیل سوختی اکسید جامد

معایب پیل سوختی اکسید جامد

پیل سوختی متانولی (DMFC)

تاریخچه پیل‌سوختی متانولی

عملکرد پیل سوختی متانولی

مزایای پیل سوختی متانولی

معایب پیل سوختی متانولی

وضعیت کنونی فن آوری پیل سوختی در جهان

وضعیت فن آوری پیل سوختی در ایران

فصل دوم : پیل های سوختی میکروبی

تاریخچه پیل سوختی میکروبی

معرفی پیل سوختی میکروبی

اجزاء پیل سوختی میکروبی

آند

کاتد

غشاء

عملکرد پیل سوختی میکروبی

شرایط عملیاتی برای پیل سوختی میکروبی

انواع پیل سوختی میکروبی

پیل سوختی میکروبی دومحفظه ای

پیل سوختی میکروبی تک محفظه ای

بررسی خصوصیات پیل سوختی میکروبی با منحنی قطبیت 

طرز کار با دستگاه پیل سوختی میکروبی

تولید انرژی الکتریسیته از تصفیه فاضلاب در پیل سوخت میکروبی

افزایش راندمان پیل سوختی میکروبی با اصلاح غشا نفیون

نتیجه گیری

منابع

تعداد صفحات 83

این فایل کامل بوده و شامل صفحه نخست، فهرست مطالب و متن اصلی می باشد که به صورت word در اختیار شما عزیزان قرار خواهد گرفت.

در صورت بروز هرگونه مشکل با ما در ارتباط باشید.

پیل های سوختی

اختصاصی از رزفایل پیل های سوختی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت : power point 

تعداد صفحات : 90 صفحه