M o o "' a ;;:, w M "' ;;. .. en AV Güç E;> Şekil 4.PEMFC Yakıt /ıiicresi sistemi elemanları [5] uygun şekilde sistemden dışarı alınıp kullanılması sağlanırsa, verimlilik %80'e kadar çı kabi lmekted ir. SOFC, MCFC'deki problemlerin bazılarını çözebilir ve üretilmeleri daha kolaydır. Dört seramik tabakası mevzubahis olduğundan dolayı bunların özellikleri önemlidir. Bunlardan birinde meydana gelebilecek bir değişiklik hücrenin diğer parçaları üzerinde negatif sonuçlar doğurabilir. 6. Yakıt Hücrelerinin Uygulama Alanları Yakıt hücreleri için taşıt pazarı anahtar pazardır. Asit yağmurları ve sera etkileri gibi çevresel duyarlılıkların artmasından dolayı otobüs, kamyon, tren ve deniz taşıtları gibi uygulamalarda içten yanmalı motorların yerini yakıt hücrelerinin alması beklenmektedir. Çünkü, yakıt hücreleri içten yanmalı motorların sağladığı enerji verimliliği nin iki katını sağlayabilmektedir [3]. e Alkali yakıt hücresi AFC ,__ _ _.......,,_-ı■ Proton değişken PEM FC zarlı yakıt hücresi Direkt metanollu YH DMFC Fosforik asitli YH Ergimiş karbonatlı yakıt hücresi Katı oksitli YH Yakıt DAFC H 2 Anot 100°C 80°C 80'C 200'C Katot SOFC'nin çalışmaya başlamadan önceki ısınma periyodu uzundur [7]. 5.4. Ergimiş karbonatlı yakıt hücreleri (MCFC): Her yakıt hücresi tipinin ekonomik uygulanabilir santral boyutunun farklı olmasından dolayı, pazar gereksinimleri de farkl ı olmaktadır. Örneğin; yarı ticari-askeri sualtı araçlarında ve uzay teknolojilerinde işletme sıcaklığı düşük, aynı zamanda hacim ve ağırlıkça küçük sistemler gerekmektedir. Bu yüzden yüksek işletme sıcaklıklarına sahip olan (SOFC, MCFC) yakıt hücreleri bu pazara hitap etmezler. Tablo 3'te görüldüğü üzere, yakıt hücreleri geniş bir pazar dilimine sahiptir. Şekil 5. Farklı yakıt lıiicresi tipleriııiıı kimyasal reaksiyoıı prosesleri. /3] MCFC'nin elektroliti eriyik haldeki alkali karbonat karışımından oluşan gözenekli lityum alumina matrixi içinde muhafaza eder. Oksijen, CO, ve elektronlarla reaksiyona girer ve karbonat iyonlarını (CO/ l oluşturur. Sabit uygulamalarda güç jeneratörlerinin geleceği, gelişmiş dağıtım enerji ürünleri üzerine odaklanmış görünmektedir. Bir çok yakıt hücreli dağıtım jeneratörleri pazara girmiştir veya girmek üzeredir. Mesela, evsel veya ticari binalar ABD'de (ortam ve su ısıtması) yerinde doğal gaz tüketiminin %32'sinden sorumludur. Bina sektörü elektrik üretiminin üçte ikisini tüketmektedir. Çok verimli yerinde kojenerasyon sistemlerini kullanan yakıt hücreleri, bina enerji verimliliğinin iyileştirilmesi için beklenen bir ürün olarak karşımıza çıkmaktadır. alanlarına yerleştirilmek için uygundur. Çünkü CO/ ye toleransı, daha küçük işletme sıcaklığı ve diğer teknolojilere oranla daha fazla gelişmişliği vardır. Mevcut test imkanları ile yüksek kW ve MW değerlerine ulaşılabilmektedir. 5.2. Proton geçirgen zarlı yakıt hücreleri (PEMFC): Katı polimer membran yüzeyinde platin katalizör olan, iki geçirgen (anot ve katod) elektrot arasına sandviç şeklinde sıkıştırılmış bir hücredir. Membranlar sıvı geçişine müsade etmezler. Bundan dolayı kirlenme problem değildir. Fakat membranın uygun şekilde çalışabilmesi için nemlendirilmelidir. Reaksiyonlar 100°C'nin altında oluştuğundan (80°C) sistem normal sıcalıklarda çalışır, fakat sonuçta kojenerasyon uygulamaları için gerekli atık ısıyı sağlayamaz. Düşük işletme sıcaklıkları PEMFC'yi küçük çaplı uygulamalar, özellikle taşımacılıkta ve konutlarda kullanılmak üzere uygun kılmaktadır. Bir çok uluslararası şirket PEMFC'nin taşımacılık üzerine Ar-Ge çalışma larında yoğunlaşmış durumdadır [7]. 5.3. Katı oksitli yakıt hücreleri (SOFC): SOFC bir katı hal güç sistemidir. Bu hücre tipinde bir seramik materyal, yttriastabilized zirconia ile elektrolit tabakasını oluşturacak şekilde bir araya getirilmiştir. Yüksek işletme sıcaklığından (1 00OOC) dolayı seramik elektrolit malzeme gereklidir. Yüksek işletme sıcaklıkları %50 verimlilik sağlar. Eğer yüksek sıcaklıkların 128 İyonlar daha sonra H 2 ile reaksiyona girerek su buharı (H 2O) ve karbonmonoksiti (CO) oluşturur. Açığa çıkan elektronlarda dış devreye giderler. MCFC yaklaşık 650°C de çalışır. Bu sayede çıkan egzoz gazları atık ısı kazanımı için mevcut olur. Daha yüksek derecedeki işletme sıcaklığından dolayı MCFC'ler pahalı katalizörler gerektirmez. 0,25 ila 1,00 MW büyüklüğünde olanlarda toplam verimlilik %50 (kojenerasyon ile birlikte %70)'dir [7]. MCFC'ler çok uzun başlangıç peryoduna sahiptir. Yakıt Isı ____A düzenleyici ~-). zengınlcştİ}'il gaz r 7. Yakıt Hücresinin Konutlarda Uygulaması Konutlar için elektrik gereksinimi her geçen gün artmaktadır. Gaz satışlarının artması ve çevresel koruma karşısında PEMFC kojenerasyon sistemi CO2 ve NO, gibi gazların emisyonlarının azalmasına katkı sağlamıştır. Budurum gelecek nesil evsel güç kaynakları için Yakıt işlemcisi ön ısıtma Isı geri kaza111mı Kojenerasyon için ısı Şekil 6. PEFCM Yakıt lıiicresi sistemi bileşeııleri /6}
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=