أنواع خلايا الوقود : خلية وقود الأوكسيد الصلب 4/8

خلية وقود الأوكسيد الصلب Solid Oxide Fuel Cell :Solid Oxide FuelCell

خلية وقود الأكسيد الصلب (SOFC) هي حالياً خلية الوقود ذات أعلى درجة حرارة للتشغيل حيث أنها تعمل بمجال ما بين 600ºC–1000ºC وتستخدم أنواع وقود مختلفة. حتى تعمل الخلية الوقودية بدرجة الحرارة العالية هذه يكون الوسيط فيها عبارة عن مادة خزفية صلبة رقيقة (solid oxide) موصلة لايونات الأكسجين (O-2) وقد طورت خلايا الوقود هذه في نهاية الخمسينات. هذا النوع من الخلايا يصمم بطريقتين إما بشكل مسطح أو اسطواني.

بما أن الوسيط هنا صلب فهو لا يسمح بمرور الغاز من قطب كهربائي إلى الأخر لذا فان المادة تحتوي على مسامات فيها لتسمح بمرور الايونات. حاملات الشحنة في خلايا وقود الأكسيد الصلب هو ايونات الأكسجين(O-2) . عند القطب السالب تنفصل جزيئات الأكسجين إلى ايونات وأربعة الكترونات.ايونات الأكسجين تعبر الوسيط وتتحد مع الهيدروجين في القطب الموجب, وتحرر 4 الكترونات.حيث تسري هذه الالكترونات بدارة كهربائية خارجية فنحصل على تيار كهربائي وحرارة .

Flat Solid Oxide FuelCellSolid Oxide FuelCell

التفاعلات في القطب الموجب

(Anode Reaction)

2H2 + 2 O2 ⇒ 2 H2O + 4 e

التفاعلات في القطب السالب

(Cathode Reaction)

O2 + 4 e ⇒ 2 O2

التفاعل النهائي

(Overall Cell Reaction)

2H2 + O2 ⇒ 2 H2O

مردود خلية وقود الأكسيد الصلب هو أفضل مردود مقارنة مع خلايا الوقود الأخرى ويكون حوالي 60%.بالإضافة إلى أن درجة حرارة التشغيل العالية تسمح باستخدام خلايا الوقود هذه كنظام توليد مشترك حيث يمكن أن تولد بخاراً ذو درجة حرارة مرتفعة وضغط عالي يمكن أن يستخدم في العديد من التطبيقات، وبجمع خلية وقود ذات درجة تشغيل عالية مع عنفة بنظام هجين يمكن أن يرفع المردود الكهربائي إلى 70%.

تعمل خلايا الوقود SOFC عند درجات حرارة عالية جدا 600ºC–1000ºC يؤدي إلى الحاجة إلى وقت طويل للوصول إلى ظروف التشغيل النظامية ,وأيضا يكون رد فعل الخلية لتغيرات الطلب على الكهرباء بطيء جداً، لذا فهذا النوع من الخلايا يستخدم للتطبيقات الكبيرة مثل مولدات الكهرباء للمصانع أو كتوليد مركزي واسع النطاق في المحطات. ان درجة الحرارة العالية لخلايا الوقود ذات الأكسيد الصلب لها مزاياها وسيئاتها فالحرارة العالية تسمح لخلايا الوقود بتحمل الوقود الملوث نسبيا (غير النقي), مثل الغاز المولد من الفحم أو الغازات المولدة في المصانع أو من مصادر أخرى .لكن تتطلب الحرارة العالية لخلايا الوقود مواد أغلى لتصنيعها.

عن الكاتب

م.لمى الفخري

HomepageTwitterGoogle+
م.لمى الفخري
باحثة ومهندسة في مجال الطاقات المتجددة تخرجت من جامعة دمشق عام 2010 وتقوم حاليا بالتحضير لرسالة الماجستير شاركت في عدة مؤتمرات وورش عمل عن الطاقات المتجددة وتقنياتها كان أبرزها: مؤتمر عن كفاءة الطاقة والطاقات المتجددة ضمن اطار الأسبوع البيئي السوري اﻷلماني الخامس 2010. وشاركت بورشة عمل عن تركيب ألواح الخلايا الشمسية تم فيها تركيب محطة خلايا شمسية باستطاعة 9 كيلووات في المنطقة الصناعية "الشيخ نجار". صفحة الكاتب

م.محمد نور زوكار

HomepageTwitterGoogle+
م.محمد نور زوكار
مهندس طاقة كهربائية اختصاص طاقات متجددة، تخرج سنة 2010 وحاليا يقوم باتمام دراسته للماجستير في هندسة الطاقات المتجددة. شارك في عدة مؤتمرات وورش عمل عن الطاقات المتجددة وتقنياتها كان أبرزها: مؤتمر عن كفاءة الطاقة والطاقات المتجددة ضمن اطار الأسبوع البيئي السوري اﻷلماني الخامس 2010. كما شارك بورشة عمل عن تركيب ألواح الخلايا الشمسية تم فيها تركيب محطة خلايا شمسية باستطاعة 9 كيلووات في المنطقة الصناعية "الشيخ نجار". صفحة الكاتب

م.اسامة الفاضل

م.اسامة الفاضل
مهندس طاقة كهربائية باختصاص طاقات متجددة خريج عام 2010، وفي صدد اكمال رسالة ماجستير في هندسة الطاقات المتجددة. يعمل في مجال الخلايا الكهروضوئية، شارك في عدد من المؤتمرات منها الأسبوع السوري الألماني الخامس والمؤتمر السوري الفرنسي، كما شارك بورشة عمل لتركيب محطة كهروضوئية مربوطة مع الشبكة باستطاعة 9 كيلو واط على مبنى الشيخ نجار في المدينة الصناعية بحلب. والتحق بعدد من الدورات التدريبة منها دورة لشركة Shell لادارة المشاريع الصغيرة. صفحة الكاتب
لا يوجد تعليقات - أضف تعليق

أضف تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

بإمكانك استخدام وسوم و صفات HTML : <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

تابعنا
FacebookGooglePlusLinkedInTwitterRSS
النشرة البريدية

اشترك بالنشرة البريدية للرسائل الإخبارية:

شارك
استفتاءات

كيف وجدت التصميم الجديد للموقع ؟

View Results

جاري التحميل ... جاري التحميل ...