Alışıla gelmiş elektrik üretim sistemleri yakıtın içindeki enerjiyi elektriğe dönüştürmek için ilk olarak yanma reaksiyonunu kullanır. Yanma reaksiyonunun verimli bir şekilde gerçekleşmesi için yakıtın ve oksitleyicinin (oksijen) tam olarak karışması gerekir. Bundan sonra elektrik enerjisi üretilene kadar bir dizi ara işlem gereklidir. Her ara işlem enerji kaybına yol açar dolayısıyla verimi düşürür.
Bir Yakıt hücresinde ise yakıtın enerjisinin doğrudan elektrik enerjisine dönüştürülmesi mümkündür. Yakıt ile oksitleyici farklı bölmelerde yer alırlar, alışıla gelmiş üretim sistemlerinden farklı olarak karışmazlar. Birleşmeleri ancak bu bölmeler arasındaki iyon ve elektron aktarımı ile gerçekleşir.
Yakıt hücresi, yakıtın enerjisini elektrokimyasal reaksiyon sayesinde doğrudan elektrik enerjisine dönüştürür. Dışarıdan sağlanan yakıt (anot tarafı) ve oksitleyici (katot tarafı) ile elektrik üretir. Bunlar bir elektrolit/elektrot ünitesinde reaksiyona girerler. Genellikle, reaksiyona girecek olanlar hücreye giriş yaparlarken, reaksiyon ürünleri hücreyi terk eder. Yakıt hücreleri, gerekli yakıt ve oksitleyici akışı sağlandığı sürece sonsuza dek çalışabilirler...
Yakıt hücrelerinde, reaksiyona girecek olan maddeler sürekli olarak tüketilmesine karşın, pillerde kapalı bir sistem içinde elektrik enerjisi kimyasal olarak depo edilmiş haldedir. Ayrıca, pildeki elektrotlar reaksiyona girmelerine ve pil dolup boşaldıkça değişmelerine karşın, yakıt hücrelerinin elektrotları katalitik olup nispeten kararlıdırlar.
Pek çok farklı yakıt / oksitleyici kombinasyonu mümkündür. Örneğin hidrojen hücresi, yakıt olarak hidrojen ve oksitleyici olarak oksijen kullanır. Diğer yakıtlar arasında hidrokarbonlar ve alkoller sayılabilir. Hava, klor ve klor dioksit oksitleyici olarak kullanılabilir.
Yakıt hücresi tasarımı
Yakıt hücresinin çalışma prensibi, kataliz temeline dayanır; reaksiyona giren yakıtın elektron ve protonları ayrılır, elektrolit [ elektronik ] iletken olmadığından [ elektrolitler iyonik iletkendir. Yakıt hücresi tipine göre oksijen iyonu ya da hidrojen iyonlarını ileterek iyonik iletkenlik gerçekleştirmiş olurlar. ] elektronlar bir elektronik devre üzerinden akmaya zorlanır ve böylece elektrik akımı üretilmiş olunur. Bir diğer katalitik prosesle de, geri toplanan elektronların protonlarla ve oksitleyici ile birleşerek atık ürünlerin (örneğin; su, karbon dioksit, ısı) açığa çıkar.
Hidrojen–Oksijen (proton değişim membranlı yakıt hücresi, PDMYH) tasarımı örneğinde, proton ileten bir polimer membran (elektrolit), anot ve katotu birbirinden ayırır. Proton değişim mekanizmasının tam anlaşılamadığı 1970'lerde bu hücre, "katı polimer elektrolitli yakıt hücresi" olarak adlandırılmaktaydı.
Anot tarafında, hidrojen, anot katalizöre yayınarak proton ve elektronlara ayrışır. Protonlar membran üzerinden katoda doğru ilerlerken, elektronlar da, membranın elektriksel olarak yalıtkan olması nedeniyle harici bir devre üzerinden akar ve elektrik akımı oluştururlar. Oksijen molekülleri katot katalizör üzerinde elektron ve protonlarla reaksiyona girerek su (bu örnekteki tek atık ürün) oluşturur.
Bu saf hidrojen tipi yakıt hücrelerine ilaveten, dizel, metanol ve kimyasal hidrürler gibi hidrokarbon yakıtlar da mevcuttur. Bu tip yakıt hücrelerinin atıkları karbon dioksit ve sudur.
Yakıt hücrelerinde çok çeşitli malzemeler kullanılır. Elektrot–bipolar plakalar genellikle metal (nikel veya karbon nano tüpler) olup daha yüksek verim eldesi için platin, nano demir tozu veya paladyum gibi bir katalizörle kaplanmıştır. Karbon kâğıt bunları seramik veya suni membrandan yapılmış elektrolitten ayırır.
Tipik bir PDMYH 0,6 ila 0,7 V arasında voltaj üretebilir. Değişik faktörler nedeniyle akım arttıkça voltaj azalır:
- Aktivasyon kayıpları
- Hücre bileşenleri ve iç bağlantıların direnci nedeniyle voltaj düşüşü
- Kütle taşınım kayıpları (reaksiyona giren bileşenlerin katalizör yüzeyinde azalması nedeniyle voltaj düşüşü)
İstenen miktarda enerji eldesi için, yakıt hücreleri seri veya paralel devreler halinde bağlanabilir. Seri devreler daha yüksek voltaj, paralel devreler daha yüksek akım çekilmesine olanak verir. Bu tür yapılar "yakıt hücresi yığını" olarak adlandırılır. Ayrıca, her hücreden daha güçlü akım çekebilmek için hücre yüzey alanı da arttırılabilir.
Tasarımda önemli faktörler
- Maliyet. 2002 yılında hücrelerin katalizör içeriği, bir kilowatt elektrik üretimi başına 1000 dolar idi. Hedef, içten yanmalı motorların kullanıldığı mevcut teknolojilerle rekabet edebilmek için bu maliyeti azaltmaktır. Pek çok şirket, hücrede kullanılan platin miktarını azaltmak da dahil olmak üzere maliyetleri düşürmenin yolunu bulmaya çalışmaktadır. şirketi, karbonla takviye edilmiş katalizör kullanarak (performansta bir düşüş olmaksızın) platin kullanımında %30 a varan azalma (1 mg/cm2 ilâ 0.7 mg/cm2) sağlamıştır.
- Proton Değişim Membranın (PDM) üretim maliyeti. ® membranın günümüz fiyatı 400 avro/m2 dir. Bu membran bir hidrokarbon polimer olan ITM Power membranı ile değiştirilerek fiyat yaklaşık 4 avro/m2 ye getirilebilir. 2005 yılında, Ballard Power Systems şirketi, yakıt hücrelerinde DSM şirketince patenti alınan Solupor® (poröz polietilen film membran) kullanacağını duyurmuştur.
- PDMYH'nde su yönetimi. Bu tür yakıt hücrelerinde, membranın sürekli ıslak kalabilmesi için, buharlaşan su miktarı, üretilen su miktarına eşit olmalıdır. Eğer su fazla buharlaşırsa membran kurur, direnci artar ve nihayet çatlar ve bu da gaz kaçaklarına yol açar. Bu çatlaklarda oksijen ve hidrojen doğrudan birleşerek ısı açığa çıkarır ki bu da hücreye zarar verir. Eğer su çok yavaş buharlaşırsa, bu kez de elektrotlar fazla su ile boğulur, reaksiyona giren maddeler katalizöre ulaşamazlar ve reaksiyon durur. Yakıt hücresi şirketleri ve akademisyenler su yönetimine ilişkin metotlar geliştirme çabasındadırlar.
- Akış kontrolü. Yanmalı motorlarda olduğu gibi, reaksiyona giren madde ile oksijen arasındaki oranın kararlı olması, yakıt hücresinin verimli çalışması için zorunludur.
- Sıcaklık yönetimi. Hücrenin termal olarak aşırı yüklenme sonucu tahrip olmasını önlemek için, hücre içindeki sıcaklık dağılımı aynı olmalıdır. H2 + O2 → H2O reaksiyonu, ekzotermik bir reaksiyon olduğundan bu husus özellikle önemlidir.
- Dayanıklılık, servis ömrü ve bazı tür hücrelerin özel gereksinimleri. Sabit tip hücreler, -35 °C ile 40 °C sıcaklık aralığında genellikle 40.000 saatten fazla güvenilir şekilde çalışabilmeli, otomotiv uygulamalarında ise, aşırı sıcaklıklarda 5.000 saatlik (150.000 mil) bir ömüre sahip olmalıdır. Motorlar ayrıca -30 °C de çalışabilmeli ve yüksek güç/hacim oranına (yaklaşık 2,5 kW/litre) sahip olmalıdır.
- Anodun karbon monoksite karşı sınırlı toleransı.
Tarihçe
Yakıt hücresinin prensipleri ilk olarak Alman bilim insanı tarafından 1838 de bulunmuş ve "Philosophical Magazine" in Ocak 1839 baskısında yayımlanmıştır. Bu çalışmadan esinlenen Galli bilim insanı William Robert Grove 1843 de, günümüz fosforik asit yakıt hücresinde kullanılanlara benzer malzemeler kullanarak ilk yakıt hücresini geliştirdi. 1955'te, General Electric şirketinde çalışan bir kimyacı olan W. Thomas Grubb, orijinal yakıt hücresi tasarımını, elektrolit olarak sülfonatlaştırılmış polisitiren iyon-değişim membranı kullanarak değiştirdi. Üç yıl sonra bir başka General Electric çalışanı olan Leonard Niedrach, hidrojenin okidasyonu ve oksijenin edüksiyonu için katalizör görevi gören, membran üzerine platin kaplama metodunu geliştirdi. Bu hücre daha sonraları 'Grubb-Niedrach yakıt hücresi' olarak bilinecekti. General Electric bu teknolojiyi NASA ile birlikte daha da geliştirdi ve Gemini uzay projesinde ilk ticari yakıt hücresi kullanıldı.
1959 da İngiliz mühendis 5 kW lık durağan bir yakıt hücresi geliştirdi. Aynı yıl, Harry Ihrig liderliğindeki araştırmacılar 15 kW lık bir yakıt hücresi yaptılar. Bu sistem elektrolit olarak potasyum hidroksit, reaksiyona giren maddeler olarak da sıkıştırılmış hidrojen ve oksijen kullanıyordu. 1959'un sonlarına doğru Bacon ve arkadaşları bir kaynak makinasını çalıştırabilen 5 kW lık bir yakıt hücresi yaptılar. 1960'larda Bacon'ın patentleri ABD'nin uzay araştırmaları programında elektrik ve içme suyu sağlamada kullanıldı. Uzay aracının tanklarında hidrojen ve oksijen bol miktarda bulunduğu için yakıt bulma sıkıntısı söz konusu değildi.
UTC Power şirketi, hastane, üniversite, büyük işyerleri için sabit yakıt hücresi sistemleri üreten ilk şirket oldu. Günümüzde de 200 kW lık PureCell 200 sistemi bu şirket tarafından satılmaktadır. UTC Power, NASA'ya uzay araçlarında (Apollo ve uzay mekiği programları) kullanılmak üzere yakıt hücresi sağlayan tek şirket olup otomobil ve otobüslerde kullanılabilen yakıt hücreleri de geliştirmektedir. UTC Power, donma koşullarında dahi çalışabilen proton değişim membranlı ilk otomotiv yakıt hücresinin tanıtımını yapmıştır.
Yakıt hücresi türleri
Yakıt hücresi adı | Elektrolit | Elektriksel güç (W) | Çalışma sıcaklığı (°C) | Elektrik verimi | Durum |
---|---|---|---|---|---|
Metal hidrür yakıt hücresi | Sulu alkali çözelti (örn. KOH) | ? | > -20 50%Ppik @ 0 | ? | Ticari + Araştırma |
Elektro-galvanik yakıt hücresi | Sulu alkali çözelti (örn. KOH) | ? | < 40 | ? | Ticari + Araştırma |
Formik asit yakıt hücresi | Polimer membran (iyonomer) | 50 W a kadar | < 40 | ? | Ticari + Araştırma |
Çinko-hava pili | Sulu alkali çözelti (örn. KOH) | ? | < 40 | ? | Seri üretim |
Biyolojik yakıt hücresi | Polimer membran veya hümik asit | ? | < 40 | ? | Araştırma |
? | < 40 | ? | Araştırma | ||
Tersinir yakıt hücresi | Polimer membran () | ? | < 50 | ? | Ticari + Araştırma |
Doğrudan borhidrür yakıt hücresi | Sulu alkali çözelti (örn. KOH) | ? | 70 | ? | Ticari |
Alkali yakıt hücresi | Sulu alkali çözelti (örn. KOH) | 10 kW ilâ 100 kW | < 80 | Hücre: %60–70 Sistem: %62 | Ticari + Araştırma |
Doğrudan metanol yakıt hücresi | Polimer membran (iyonomer) | 100 kW ilâ 1 mW | 90–120 | Hücre: %20–30 Sistem: %10–20 | Ticari + Araştırma |
Polimer membran (iyonomer) | 5 W ilâ 100 kW | (Reformer)250–300 (PBI)125–200 | Hücre: %50–60 Sistem: %25–40 | Ticari + Araştırma | |
Doğrudan etanol yakıt hücresi | Polimer membran (iyonomer) | 140 mW/cm2 | > 25 ? 90–120 | ? | Araştırma |
Formik asit yakıt hücresi | Polimer membran (iyonomer) | ? | 90–120 | ? | Araştırma |
Proton değişim membranlı yakıt hücresi | Polimer membran (iyonomer) (örn. ® veya Polibenzimidazol fiber) | 100 W ilâ 500 kW | (Nafion) 70–120 (PBI) 125–220 | Hücre: %50–70 Sistem: %30–50 | Ticari + Araştırma |
Fosforik asit yakıt hücresi | Ergimiş fosforik asit (H3PO4) | < 10 MW | 150-200 | Hücre: %55 Sistem: %40 | Ticari + Araştırma |
Ergimiş karbonat yakıt hücresi | Ergimiş alkali karbonat (örn. sodyum bikarbonat NaHCO3) | 100 MW | 600-650 | Hücre: %55 Sistem: %47 | Ticari + Araştırma |
600-650 | Araştırma | ||||
Proton seramik yakıt hücresi | H+-ileten seramik oksit | ? | 700 | ? | Araştırma |
Pek çok farklı elektrolit | ? | 700-850 | Hücre: %80 Sistem: %70 | Ticari + Araştırma | |
Katı oksit yakıt hücresi | O2--ileten seramik oksit (örn. zirkonyum dioksit, ZrO2) | < 100 MW | 700–1000 | Hücre: %60–65 Sistem: %55–60 | Ticari + Araştırma |
Verimlilik
Yakıt hücresi verimliliği
Bir yakıtın verimliliği, o yakıttan ne kadar güç elde edildiğine bağlıdır. Daha çok güç eldesi demek, daha fazla akım çekmek anlamına gelir ki bu da aslında o yakıt hücresindeki kayıpları arttırır. Genel kural; "ne kadar fazla güç (akım) çekilirse, verim o kadar düşer" şeklindedir. Kayıplar genellikle hücrede şeklinde kendini gösterir. Dolayısıyla, hücrenin verimi, voltajıyla orantılıdır. Bu nedenle, yakıt hücrelerinin polarizasyon eğrileri (akım-potansiyel diyagramları) hücre hakkında önemli bir göstergedir. 0,7 V ile çalışan bir hücrenin verimi yaklaşık %50 dir. Bu, hidrojenin enerji içeriğinin %50 si elektrik enerjisine dönüştürülebiliyor, geri kalan %50 de ısıya dönüşüyor demektir. Yakıt hücresi tasarımına göre, bir miktar yakıt reaksiyona girmeden de hücreyi terkediyor olabilir, ki bu da ilâve kayıplar demektir.
Standart şartlarda çalışan ve herhangi bir yakıt kaçağı olmayan bir yakıt hücresinde verim, reaksiyonun entalpisi esasına dayanmak üzere, hücre voltajının 1,48 ile bölünmesi yoluyla hesaplanabilir. Aynı hücre için, termodinamiğin ikinci kanununa dayanan verim gereği, voltaj 1,23 ile bölünebilir. (Bu voltaj, kullanılan yakıt ve hücrenin kalitesi ve sıcaklığı ile değişebilir). Bu rakamlar arasındaki fark, reaksiyonun entalpisi ile arasındaki farktır. Bu fark her zaman ısı olarak ve bir miktar da elektriksel dönüşüm veriminde kayıplar olarak ortaya çıkar.
Uygulamada
Yakıt olarak oksijen yerine hava kullanıldığında, havanın sıkıştırılması ve nem eklemesi gibi, verimi düşüren ilave kayıplar da olacaktır. Öte yandan yakıt hücreleri, aşırı yüklenmelerde daha düşük verimle çalışırlar.
Yakıt hücresi ile çalışan bir taşıtın, yakıt tankından tekerleğe kadar olan verimi, düşük yüklenmelerde yaklaşık %45, ortalama %36 dır. Dizel taşıtlar için karşılaştırılabilir değer %22 dir.
Üretim, taşınım ve depolamanın da hesaplamalara dahil edilmesi gerekir. Sıkıştırılmış hidrojenle çalışan yakıt hücreli taşıtların, güç santralinden tekerleğe kadar olan verimi %22, eğer hidrojen sıvı-hidrojen olarak depolanmış ise %17 dir.
Yakıt hücreleri, pillerdeki gibi enerji depolayamazlar. Fakat, güneş veya rüzgâr enerjisi gibi kesiksiz kaynaklardan beslenen güç tesislerinde, elektroliz ve depolama sistemleri ile birleştirilerek enerji depolama sistemi oluştururlar. Bu tür tesislerin, "gidiş-dönüş verim" olarak adlandırılan toplam verimleri (elektrikten hidrojene ve tekrar elektriğe), şartlara bağlı olarak %30 ile 50 arasındadır. Kurşunlu-asit pili çok daha ucuza %90 a yakın verimle çalışmasına rağmen, elektroliz/yakıt hücresi sistemi sonsuz miktarda hidrojen depolayabilir ve bu nedenle uzun süreli depolama için daha uygundur.
Katı oksitli yakıt hücreleri, oksijen ve hidrojenin yeniden birleşiminden egzotermik ısı üretirler. Seramik yaklaşık 800 °C a kadar ısınabilir. Bu ısı yakalanabilir ve su ısıtmada kullanılabilir. Bu durumda toplam verim %80-90 lara çıkar.
Yakıt hücresi uygulamaları
Yakıt hücrelerinden; uzay aracı, meteoroloij istasyonu, jjnjn parklar, kırsal alanlar ve bazı askeri uygulamalar gibi yerleşim alanlarından uzak bölgelerde, çok kullanışlı güç kaynağı olarak yararlanılabilir. Hidrojenle çalışan bir yakıt hücresi az yer kaplar, hafif ve hareket eden parçası da olmadığı ve yanma da içermediği için ideal şartlarda %99,9999 güvenilirliğe ulaşılabilir. Bu da, 6 yıllık bir çalışma süresi içinde bir dakikadan daha az bir bozuk kalma süresine karşı gelir.
Yeni bir uygulama "Mikro Birleşik Isı ve Enerji" sistemi olup evler, ofisler ve fabrikalar için uygundur. Bu tür bir sistem, sürekli elektrik enerjisi üretir ve hatta ürettiği enerjinin fazlasını, tüketilmediği zamanlarda elektrik şebekesine satabilir ve atık ısıdan sıcak hava ve sıcak su üretebilir. Enerjinin elektriğe dönüştürülemeyen kısmından ısı olarak yararlanılması nedeniyle düşük yakıt-elektrik dönüşümüne (%15-20) katlanılabilir. Isının bir kısmı egzoz gazlarıyla kaybedildiğinden verim %80 civarındadır. Fosforik asit yakıt hücreleri, "birleşik ısı ve enerji" ürünleri içinde en büyük payı oluşturur ve %80 e yakın verimle (%45-50 elektrik + ısı enerjisi) çalışırlar. Ergimiş karbonat yakıt hücreleri de bu tür uygulamalarda yer almaktadır.
Öte yandan, elektroliz sistemleri, kendileri yakıt depolamayıp harici depolama ünitelerine dayalı olarak çalıştıkları için, kırsal alanlar örneğindeki gibi büyük ölçekli enerji depolama sistemlerinde kullanılabilirler. Bu durumda, pillerin depolama ihtiyacını karşılamak için çok büyük boyutlarda olmaları gerekirken, yakıt hücreleri sadece büyük depolama ünitelerine ihtiyaç duyarlar.
Bu tür bir pilot program Washington eyaletindeki 'da faaliyettedir: solar paneller hidrojen üreten elektroliz sistemini çalıştırmakta, hidrojen 500 galonluk tanklarda 200 psi da depolanmakta ve ReliOn yakıt hücrelerini çalıştırarak, şebekeye dahil olmayan yerleşim bölgesinin elektrik ihtiyacını karşılamaktadır.
Dünyanın ilk yakıt hücresi ile çalışan ve onaylı yolcu gemisi "HYDRA" dır. 6,5 kW güce sahip AYH tipi bir yakıt hücresi ile çalışan bu gemi Hamburg'da inşa edilmiş ve bugüne dek büyük bir teknik problem yaşamaksızın yaklaşık 2,000 yolcu taşımıştır. AYH teknolojisinin avantajları arasında, sistemin -10 °C da dahi çalışabilmesi ve tuzlu ortama dayanıklı olması sayılabilir.
Önerilen uygulamalar
- Ana yük güç tesislerinde,
- Elektrikli ve hibrid (melez) araçlarda,
- Yedek güç olarak,
- Şebeke dışı güç kaynağı olarak,
- Laptop bilgisayarlarda (haftalar boyunca AC şarjının yapılamayacağı durumlarda),
- Küçük elektronik cihazlar için portatif şarj istasyonu olarak.
Hidrojen taşınımı ve yakıt ikmali
Halka açık ilk hidrojen istasyonu, Nisan 2003'te Reykjavik-İzlanda'da hizmete girmiştir. İstasyon, Reykjavik otobüs ağındaki, DaimlerChrysler tarafından üretilen üç otobüse hizmet vermekte olup Norsk Hydro şirketince üretilen bir elektroliz ünitesi ile kendi hidrojenini üretmektedir. Olası bir hidrojen kaçağının rahatça atmosfere karışabilmesi için istasyonun tavanı bulunmamaktadır.
Otomotiv endüstrisinin ilk hidrojen yakıt hücresiyle çalışan otomobil üretme teşebbüsü "GM 1966 Electrovan" dir. Bu araç, normal bir van taşıtın iki katı ağırlığında olup 70 mil/saat hıza erişebilmektedir.
Bir İngiliz şirketi olan Intelligent Energy, hidrojenle çalışan ilk motosikleti üretmiştir. Motosiklet, dört saat yolculuk için yeterli hidrojeni taşımakta, 100 mil seyahat edebilmekte ve 50 mil/saat hıza erişebilmektedir.Honda da yakıt hücreli motosiklet üreteceğini duyurmuştur.
Yakıt hücresi teknolojisine dayanan araba ve otobüs üretimine ilişkin pek çok sayıda araştırmalar ve prototip üretimleri sürmektedir. Honda, hidrojenli aracını 2008'de piyasaya süreceğini duyurmuştur.Type 212 denizaltısı, yüzeye çıkmak zorunda kalmadan deniz altında kalabilmek için yakıt hücresi kullanır.
Avrupa'daki Boeing araştırmacılarının ve endüstriyel ortaklarının gerçekleştirmeyi tasarladıkları, insanlı ve sadece yakıt hücresi ve hafif pillerle çalışan uçak projesi geçenlerde tamamlandı ve test aşamasına geçildi. Uçak, PDMYH / hibrid sistemi ile çalışan bir motor ve bu motorun çevirdiği klasik bir pervaneye sahip.
Araştırma - Geliştirme
- Ağustos 2005: Georgia Institute of Technology'de bir grup araştırmacı, PDMYH'nin çalışma sıcaklığını 100 °C dan 120 °C a çıkartabilmek için kullanıyor ve bunun, hidrojenin CO den arındırılması işlemini azalttığını iddia ediyorlar.
- Eylül 2005: Danimarka Teknik Üniversitesi'nde araştırmacılar, hidrojenin, tuz tableti içerisinde amonyak formunda depolanmasına ilişkin bir metot öne sürdüler ve bunun ekonomik ve güvenli bir depolama yöntemi olduğunu belirttiler.
- Ocak 2006: Virent Energy Systems şirketi, gliserol, sorbitol veya hidrojenle zenginleştirilmiş glukoz türevleri kullanarak belirli şeker/su karışımlarından hidrojen üretimine ilişkin düşük maliyetli bir metot üzerinde çalışmaktadır. Böyle bir teknoloji, başarılı olduğu takdirde hidrojen ekonomisine ait altyapı (hidrojen depolama) problemlerini çözebilecektir.
- 2006: şirketi, "mikro-hidrojen" adı altında, hidrojen yakıt hücresi teknolojisi kullanan taşınabilir cihazlar piyasaya sürdü.
- Mayıs 2007: Purdue Üniversitesi araştırmacıları, aluminyum ve galyum alaşımı kullanarak sudan hidrojeni ayıran bir metot geliştirdiler. İddialarına göre, "istenildiği anda ve istenildiği kadar hidrojen üretilebilecek".
Ayrıca bakınız
Wikimedia Commons'ta Yakıt hücresi ile ilgili ortam dosyaları bulunmaktadır. |
- Elektroliz
- Pil
- Enerji
- Hidrojen
- Yenilenebilir enerji
- Nano Yüzey Kaplamalar16 Eylül 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
Dış bağlantılar
- The Hydrogen Economy 21 Eylül 2007 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- BIGS: Fuel Cell Animation 15 Eylül 2007 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- YouTube'da The ENV Motorcycle
- EERE: Fuel Cell Types27 Eylül 2006 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- EERE: Hydrogen, Fuel Cells and Infrastructure Technologies Program2 Ocak 2006 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- How Stuff Works: Fuel Cells 22 Ocak 2007 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- The 10th Grove Fuel Cell Symposium and Exhibition3 Aralık 2006 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- Fuel Cells 200010 Haziran 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- The US Fuel Cell Council 2 Ekim 2007 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- Airbus firmasının ilk olarak yakıt hücresi uygulamasını bir uçakta denemesiyle ilgili yazı 29 Mayıs 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
Kaynakça
- ^ S. G. Meibuhr, Electrochimica Acta, 11, 1301 (1966)
- ^ a b Larminie, James (2003). Fuel Cell Systems Explained, 2.Baskı. . .
- ^ . 27 Eylül 2007 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 21 Eylül 2007.
- ^ . 28 Eylül 2007 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 21 Eylül 2007.
- ^ . 9 Şubat 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 21 Eylül 2007.
- ^ . 7 Ağustos 2007 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 21 Eylül 2007.
- ^ . 28 Eylül 2007 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 21 Eylül 2007.
- ^ a b von Helmolt, Rittmar; Eberle, Ulrich (20 Mart 2007). "Fuel cell vehicles: Status 2007". Journal of Power Sources. 165 (2): 833-843. doi:10.1016/j.jpowsour.2006.12.073 – ScienceDirect vasıtasıyla.
- ^ (PDF). 11 Ağustos 2007 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 21 Eylül 2007.
- ^ Garcia, Christopher P.; Chang, Bei-jiann; Johnson, Donald W.; Bents, David J.; Scullin, Vincent J.; Jakupca, Ian J. (1 Oca 2006). "Round Trip Energy Efficiency of NASA Glenn Regenerative Fuel Cell System". 20 Kasım 2023 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 15 Şubat 2024 – ntrs.nasa.gov vasıtasıyla.
- ^ . 28 Eylül 2007 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 21 Eylül 2007.
- ^ "Arşivlenmiş kopya". 1 Temmuz 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 26 Mart 2020.
- ^ "An Electrovan, Not an Edsel", Danny Hakim, New York Times, New York, 17 Kasım 2002, pg. 3.2
- ^ . 6 Mart 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 21 Eylül 2007.
- ^ "Arşivlenmiş kopya". 2 Nisan 2007 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 21 Eylül 2007.
- ^ "Arşivlenmiş kopya". 16 Temmuz 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 21 Eylül 2007.
- ^ "Arşivlenmiş kopya". 13 Ekim 2007 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 21 Eylül 2007.
- ^ "Arşivlenmiş kopya". 8 Ağustos 2007 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 21 Eylül 2007.
- ^ . 10 Haziran 2007 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 21 Eylül 2007.
- ^ . 27 Eylül 2007 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 21 Eylül 2007.
- ^ . 27 Eylül 2007 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 21 Eylül 2007.
- ^ "Arşivlenmiş kopya". 27 Eylül 2007 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 21 Eylül 2007.
- ^ "Arşivlenmiş kopya". 28 Eylül 2007 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 21 Eylül 2007.
- ^ "Arşivlenmiş kopya". 21 Eylül 2007 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 21 Eylül 2007.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Alisila gelmis elektrik uretim sistemleri yakitin icindeki enerjiyi elektrige donusturmek icin ilk olarak yanma reaksiyonunu kullanir Yanma reaksiyonunun verimli bir sekilde gerceklesmesi icin yakitin ve oksitleyicinin oksijen tam olarak karismasi gerekir Bundan sonra elektrik enerjisi uretilene kadar bir dizi ara islem gereklidir Her ara islem enerji kaybina yol acar dolayisiyla verimi dusurur Metanol yakit hucresi Yakit hucresinin kendisi resmin merkezindeki katmanli kubik yapidir Bir Yakit hucresinde ise yakitin enerjisinin dogrudan elektrik enerjisine donusturulmesi mumkundur Yakit ile oksitleyici farkli bolmelerde yer alirlar alisila gelmis uretim sistemlerinden farkli olarak karismazlar Birlesmeleri ancak bu bolmeler arasindaki iyon ve elektron aktarimi ile gerceklesir Yakit hucresi yakitin enerjisini elektrokimyasal reaksiyon sayesinde dogrudan elektrik enerjisine donusturur Disaridan saglanan yakit anot tarafi ve oksitleyici katot tarafi ile elektrik uretir Bunlar bir elektrolit elektrot unitesinde reaksiyona girerler Genellikle reaksiyona girecek olanlar hucreye giris yaparlarken reaksiyon urunleri hucreyi terk eder Yakit hucreleri gerekli yakit ve oksitleyici akisi saglandigi surece sonsuza dek calisabilirler Yakit hucrelerinde reaksiyona girecek olan maddeler surekli olarak tuketilmesine karsin pillerde kapali bir sistem icinde elektrik enerjisi kimyasal olarak depo edilmis haldedir Ayrica pildeki elektrotlar reaksiyona girmelerine ve pil dolup bosaldikca degismelerine karsin yakit hucrelerinin elektrotlari katalitik olup nispeten kararlidirlar Pek cok farkli yakit oksitleyici kombinasyonu mumkundur Ornegin hidrojen hucresi yakit olarak hidrojen ve oksitleyici olarak oksijen kullanir Diger yakitlar arasinda hidrokarbonlar ve alkoller sayilabilir Hava klor ve klor dioksit oksitleyici olarak kullanilabilir Yakit hucresi tasarimi Yakit hucresinin calisma prensibi kataliz temeline dayanir reaksiyona giren yakitin elektron ve protonlari ayrilir elektrolit elektronik iletken olmadigindan elektrolitler iyonik iletkendir Yakit hucresi tipine gore oksijen iyonu ya da hidrojen iyonlarini ileterek iyonik iletkenlik gerceklestirmis olurlar elektronlar bir elektronik devre uzerinden akmaya zorlanir ve boylece elektrik akimi uretilmis olunur Bir diger katalitik prosesle de geri toplanan elektronlarin protonlarla ve oksitleyici ile birleserek atik urunlerin ornegin su karbon dioksit isi aciga cikar Hidrojen Oksijen proton degisim membranli yakit hucresi PDMYH tasarimi orneginde proton ileten bir polimer membran elektrolit anot ve katotu birbirinden ayirir Proton degisim mekanizmasinin tam anlasilamadigi 1970 lerde bu hucre kati polimer elektrolitli yakit hucresi olarak adlandirilmaktaydi Anot tarafinda hidrojen anot katalizore yayinarak proton ve elektronlara ayrisir Protonlar membran uzerinden katoda dogru ilerlerken elektronlar da membranin elektriksel olarak yalitkan olmasi nedeniyle harici bir devre uzerinden akar ve elektrik akimi olustururlar Oksijen molekulleri katot katalizor uzerinde elektron ve protonlarla reaksiyona girerek su bu ornekteki tek atik urun olusturur Bu saf hidrojen tipi yakit hucrelerine ilaveten dizel metanol ve kimyasal hidrurler gibi hidrokarbon yakitlar da mevcuttur Bu tip yakit hucrelerinin atiklari karbon dioksit ve sudur Yakit hucrelerinde cok cesitli malzemeler kullanilir Elektrot bipolar plakalar genellikle metal nikel veya karbon nano tupler olup daha yuksek verim eldesi icin platin nano demir tozu veya paladyum gibi bir katalizorle kaplanmistir Karbon kagit bunlari seramik veya suni membrandan yapilmis elektrolitten ayirir Tipik bir PDMYH 0 6 ila 0 7 V arasinda voltaj uretebilir Degisik faktorler nedeniyle akim arttikca voltaj azalir Aktivasyon kayiplari Hucre bilesenleri ve ic baglantilarin direnci nedeniyle voltaj dususu Kutle tasinim kayiplari reaksiyona giren bilesenlerin katalizor yuzeyinde azalmasi nedeniyle voltaj dususu Istenen miktarda enerji eldesi icin yakit hucreleri seri veya paralel devreler halinde baglanabilir Seri devreler daha yuksek voltaj paralel devreler daha yuksek akim cekilmesine olanak verir Bu tur yapilar yakit hucresi yigini olarak adlandirilir Ayrica her hucreden daha guclu akim cekebilmek icin hucre yuzey alani da arttirilabilir Tasarimda onemli faktorler Maliyet 2002 yilinda hucrelerin katalizor icerigi bir kilowatt elektrik uretimi basina 1000 dolar idi Hedef icten yanmali motorlarin kullanildigi mevcut teknolojilerle rekabet edebilmek icin bu maliyeti azaltmaktir Pek cok sirket hucrede kullanilan platin miktarini azaltmak da dahil olmak uzere maliyetleri dusurmenin yolunu bulmaya calismaktadir sirketi karbonla takviye edilmis katalizor kullanarak performansta bir dusus olmaksizin platin kullaniminda 30 a varan azalma 1 mg cm2 ila 0 7 mg cm2 saglamistir Proton Degisim Membranin PDM uretim maliyeti membranin gunumuz fiyati 400 avro m2 dir Bu membran bir hidrokarbon polimer olan ITM Power membrani ile degistirilerek fiyat yaklasik 4 avro m2 ye getirilebilir 2005 yilinda Ballard Power Systems sirketi yakit hucrelerinde DSM sirketince patenti alinan Solupor poroz polietilen film membran kullanacagini duyurmustur PDMYH nde su yonetimi Bu tur yakit hucrelerinde membranin surekli islak kalabilmesi icin buharlasan su miktari uretilen su miktarina esit olmalidir Eger su fazla buharlasirsa membran kurur direnci artar ve nihayet catlar ve bu da gaz kacaklarina yol acar Bu catlaklarda oksijen ve hidrojen dogrudan birleserek isi aciga cikarir ki bu da hucreye zarar verir Eger su cok yavas buharlasirsa bu kez de elektrotlar fazla su ile bogulur reaksiyona giren maddeler katalizore ulasamazlar ve reaksiyon durur Yakit hucresi sirketleri ve akademisyenler su yonetimine iliskin metotlar gelistirme cabasindadirlar Akis kontrolu Yanmali motorlarda oldugu gibi reaksiyona giren madde ile oksijen arasindaki oranin kararli olmasi yakit hucresinin verimli calismasi icin zorunludur Sicaklik yonetimi Hucrenin termal olarak asiri yuklenme sonucu tahrip olmasini onlemek icin hucre icindeki sicaklik dagilimi ayni olmalidir H2 O2 H2O reaksiyonu ekzotermik bir reaksiyon oldugundan bu husus ozellikle onemlidir Dayaniklilik servis omru ve bazi tur hucrelerin ozel gereksinimleri Sabit tip hucreler 35 C ile 40 C sicaklik araliginda genellikle 40 000 saatten fazla guvenilir sekilde calisabilmeli otomotiv uygulamalarinda ise asiri sicakliklarda 5 000 saatlik 150 000 mil bir omure sahip olmalidir Motorlar ayrica 30 C de calisabilmeli ve yuksek guc hacim oranina yaklasik 2 5 kW litre sahip olmalidir Anodun karbon monoksite karsi sinirli toleransi TarihceYakit hucresinin prensipleri ilk olarak Alman bilim insani tarafindan 1838 de bulunmus ve Philosophical Magazine in Ocak 1839 baskisinda yayimlanmistir Bu calismadan esinlenen Galli bilim insani William Robert Grove 1843 de gunumuz fosforik asit yakit hucresinde kullanilanlara benzer malzemeler kullanarak ilk yakit hucresini gelistirdi 1955 te General Electric sirketinde calisan bir kimyaci olan W Thomas Grubb orijinal yakit hucresi tasarimini elektrolit olarak sulfonatlastirilmis polisitiren iyon degisim membrani kullanarak degistirdi Uc yil sonra bir baska General Electric calisani olan Leonard Niedrach hidrojenin okidasyonu ve oksijenin eduksiyonu icin katalizor gorevi goren membran uzerine platin kaplama metodunu gelistirdi Bu hucre daha sonralari Grubb Niedrach yakit hucresi olarak bilinecekti General Electric bu teknolojiyi NASA ile birlikte daha da gelistirdi ve Gemini uzay projesinde ilk ticari yakit hucresi kullanildi 1959 da Ingiliz muhendis 5 kW lik duragan bir yakit hucresi gelistirdi Ayni yil Harry Ihrig liderligindeki arastirmacilar 15 kW lik bir yakit hucresi yaptilar Bu sistem elektrolit olarak potasyum hidroksit reaksiyona giren maddeler olarak da sikistirilmis hidrojen ve oksijen kullaniyordu 1959 un sonlarina dogru Bacon ve arkadaslari bir kaynak makinasini calistirabilen 5 kW lik bir yakit hucresi yaptilar 1960 larda Bacon in patentleri ABD nin uzay arastirmalari programinda elektrik ve icme suyu saglamada kullanildi Uzay aracinin tanklarinda hidrojen ve oksijen bol miktarda bulundugu icin yakit bulma sikintisi soz konusu degildi UTC Power sirketi hastane universite buyuk isyerleri icin sabit yakit hucresi sistemleri ureten ilk sirket oldu Gunumuzde de 200 kW lik PureCell 200 sistemi bu sirket tarafindan satilmaktadir UTC Power NASA ya uzay araclarinda Apollo ve uzay mekigi programlari kullanilmak uzere yakit hucresi saglayan tek sirket olup otomobil ve otobuslerde kullanilabilen yakit hucreleri de gelistirmektedir UTC Power donma kosullarinda dahi calisabilen proton degisim membranli ilk otomotiv yakit hucresinin tanitimini yapmistir Yakit hucresi turleriYakit hucresi adi Elektrolit Elektriksel guc W Calisma sicakligi C Elektrik verimi DurumMetal hidrur yakit hucresi Sulu alkali cozelti orn KOH gt 20 50 Ppik 0 Ticari ArastirmaElektro galvanik yakit hucresi Sulu alkali cozelti orn KOH lt 40 Ticari ArastirmaFormik asit yakit hucresi Polimer membran iyonomer 50 W a kadar lt 40 Ticari ArastirmaCinko hava pili Sulu alkali cozelti orn KOH lt 40 Seri uretimBiyolojik yakit hucresi Polimer membran veya humik asit lt 40 Arastirma lt 40 ArastirmaTersinir yakit hucresi Polimer membran lt 50 Ticari ArastirmaDogrudan borhidrur yakit hucresi Sulu alkali cozelti orn KOH 70 TicariAlkali yakit hucresi Sulu alkali cozelti orn KOH 10 kW ila 100 kW lt 80 Hucre 60 70 Sistem 62 Ticari ArastirmaDogrudan metanol yakit hucresi Polimer membran iyonomer 100 kW ila 1 mW 90 120 Hucre 20 30 Sistem 10 20 Ticari ArastirmaPolimer membran iyonomer 5 W ila 100 kW Reformer 250 300 PBI 125 200 Hucre 50 60 Sistem 25 40 Ticari ArastirmaDogrudan etanol yakit hucresi Polimer membran iyonomer 140 mW cm2 gt 25 90 120 ArastirmaFormik asit yakit hucresi Polimer membran iyonomer 90 120 ArastirmaProton degisim membranli yakit hucresi Polimer membran iyonomer orn veya Polibenzimidazol fiber 100 W ila 500 kW Nafion 70 120 PBI 125 220 Hucre 50 70 Sistem 30 50 Ticari ArastirmaFosforik asit yakit hucresi Ergimis fosforik asit H3PO4 lt 10 MW 150 200 Hucre 55 Sistem 40 Ticari ArastirmaErgimis karbonat yakit hucresi Ergimis alkali karbonat orn sodyum bikarbonat NaHCO3 100 MW 600 650 Hucre 55 Sistem 47 Ticari Arastirma600 650 ArastirmaProton seramik yakit hucresi H ileten seramik oksit 700 ArastirmaPek cok farkli elektrolit 700 850 Hucre 80 Sistem 70 Ticari ArastirmaKati oksit yakit hucresi O2 ileten seramik oksit orn zirkonyum dioksit ZrO2 lt 100 MW 700 1000 Hucre 60 65 Sistem 55 60 Ticari ArastirmaVerimlilikYakit hucresi verimliligi Bir yakitin verimliligi o yakittan ne kadar guc elde edildigine baglidir Daha cok guc eldesi demek daha fazla akim cekmek anlamina gelir ki bu da aslinda o yakit hucresindeki kayiplari arttirir Genel kural ne kadar fazla guc akim cekilirse verim o kadar duser seklindedir Kayiplar genellikle hucrede seklinde kendini gosterir Dolayisiyla hucrenin verimi voltajiyla orantilidir Bu nedenle yakit hucrelerinin polarizasyon egrileri akim potansiyel diyagramlari hucre hakkinda onemli bir gostergedir 0 7 V ile calisan bir hucrenin verimi yaklasik 50 dir Bu hidrojenin enerji iceriginin 50 si elektrik enerjisine donusturulebiliyor geri kalan 50 de isiya donusuyor demektir Yakit hucresi tasarimina gore bir miktar yakit reaksiyona girmeden de hucreyi terkediyor olabilir ki bu da ilave kayiplar demektir Standart sartlarda calisan ve herhangi bir yakit kacagi olmayan bir yakit hucresinde verim reaksiyonun entalpisi esasina dayanmak uzere hucre voltajinin 1 48 ile bolunmesi yoluyla hesaplanabilir Ayni hucre icin termodinamigin ikinci kanununa dayanan verim geregi voltaj 1 23 ile bolunebilir Bu voltaj kullanilan yakit ve hucrenin kalitesi ve sicakligi ile degisebilir Bu rakamlar arasindaki fark reaksiyonun entalpisi ile arasindaki farktir Bu fark her zaman isi olarak ve bir miktar da elektriksel donusum veriminde kayiplar olarak ortaya cikar Uygulamada Yakit olarak oksijen yerine hava kullanildiginda havanin sikistirilmasi ve nem eklemesi gibi verimi dusuren ilave kayiplar da olacaktir Ote yandan yakit hucreleri asiri yuklenmelerde daha dusuk verimle calisirlar Yakit hucresi ile calisan bir tasitin yakit tankindan tekerlege kadar olan verimi dusuk yuklenmelerde yaklasik 45 ortalama 36 dir Dizel tasitlar icin karsilastirilabilir deger 22 dir Uretim tasinim ve depolamanin da hesaplamalara dahil edilmesi gerekir Sikistirilmis hidrojenle calisan yakit hucreli tasitlarin guc santralinden tekerlege kadar olan verimi 22 eger hidrojen sivi hidrojen olarak depolanmis ise 17 dir Yakit hucreleri pillerdeki gibi enerji depolayamazlar Fakat gunes veya ruzgar enerjisi gibi kesiksiz kaynaklardan beslenen guc tesislerinde elektroliz ve depolama sistemleri ile birlestirilerek enerji depolama sistemi olustururlar Bu tur tesislerin gidis donus verim olarak adlandirilan toplam verimleri elektrikten hidrojene ve tekrar elektrige sartlara bagli olarak 30 ile 50 arasindadir Kursunlu asit pili cok daha ucuza 90 a yakin verimle calismasina ragmen elektroliz yakit hucresi sistemi sonsuz miktarda hidrojen depolayabilir ve bu nedenle uzun sureli depolama icin daha uygundur Kati oksitli yakit hucreleri oksijen ve hidrojenin yeniden birlesiminden egzotermik isi uretirler Seramik yaklasik 800 C a kadar isinabilir Bu isi yakalanabilir ve su isitmada kullanilabilir Bu durumda toplam verim 80 90 lara cikar Yakit hucresi uygulamalariToyota FCHV PDMYH li arac Yakit hucrelerinden uzay araci meteoroloij istasyonu jjnjn parklar kirsal alanlar ve bazi askeri uygulamalar gibi yerlesim alanlarindan uzak bolgelerde cok kullanisli guc kaynagi olarak yararlanilabilir Hidrojenle calisan bir yakit hucresi az yer kaplar hafif ve hareket eden parcasi da olmadigi ve yanma da icermedigi icin ideal sartlarda 99 9999 guvenilirlige ulasilabilir Bu da 6 yillik bir calisma suresi icinde bir dakikadan daha az bir bozuk kalma suresine karsi gelir Yeni bir uygulama Mikro Birlesik Isi ve Enerji sistemi olup evler ofisler ve fabrikalar icin uygundur Bu tur bir sistem surekli elektrik enerjisi uretir ve hatta urettigi enerjinin fazlasini tuketilmedigi zamanlarda elektrik sebekesine satabilir ve atik isidan sicak hava ve sicak su uretebilir Enerjinin elektrige donusturulemeyen kismindan isi olarak yararlanilmasi nedeniyle dusuk yakit elektrik donusumune 15 20 katlanilabilir Isinin bir kismi egzoz gazlariyla kaybedildiginden verim 80 civarindadir Fosforik asit yakit hucreleri birlesik isi ve enerji urunleri icinde en buyuk payi olusturur ve 80 e yakin verimle 45 50 elektrik isi enerjisi calisirlar Ergimis karbonat yakit hucreleri de bu tur uygulamalarda yer almaktadir Hidrojen yakit hucresi ile calisan bir otobus Perth Avustralya Ote yandan elektroliz sistemleri kendileri yakit depolamayip harici depolama unitelerine dayali olarak calistiklari icin kirsal alanlar ornegindeki gibi buyuk olcekli enerji depolama sistemlerinde kullanilabilirler Bu durumda pillerin depolama ihtiyacini karsilamak icin cok buyuk boyutlarda olmalari gerekirken yakit hucreleri sadece buyuk depolama unitelerine ihtiyac duyarlar Bu tur bir pilot program Washington eyaletindeki da faaliyettedir solar paneller hidrojen ureten elektroliz sistemini calistirmakta hidrojen 500 galonluk tanklarda 200 psi da depolanmakta ve ReliOn yakit hucrelerini calistirarak sebekeye dahil olmayan yerlesim bolgesinin elektrik ihtiyacini karsilamaktadir Dunyanin ilk yakit hucresi ile calisan ve onayli yolcu gemisi HYDRA dir 6 5 kW guce sahip AYH tipi bir yakit hucresi ile calisan bu gemi Hamburg da insa edilmis ve bugune dek buyuk bir teknik problem yasamaksizin yaklasik 2 000 yolcu tasimistir AYH teknolojisinin avantajlari arasinda sistemin 10 C da dahi calisabilmesi ve tuzlu ortama dayanikli olmasi sayilabilir Onerilen uygulamalar Ana yuk guc tesislerinde Elektrikli ve hibrid melez araclarda Yedek guc olarak Sebeke disi guc kaynagi olarak Laptop bilgisayarlarda haftalar boyunca AC sarjinin yapilamayacagi durumlarda Kucuk elektronik cihazlar icin portatif sarj istasyonu olarak Hidrojen tasinimi ve yakit ikmali Halka acik ilk hidrojen istasyonu Nisan 2003 te Reykjavik Izlanda da hizmete girmistir Istasyon Reykjavik otobus agindaki DaimlerChrysler tarafindan uretilen uc otobuse hizmet vermekte olup Norsk Hydro sirketince uretilen bir elektroliz unitesi ile kendi hidrojenini uretmektedir Olasi bir hidrojen kacaginin rahatca atmosfere karisabilmesi icin istasyonun tavani bulunmamaktadir Otomotiv endustrisinin ilk hidrojen yakit hucresiyle calisan otomobil uretme tesebbusu GM 1966 Electrovan dir Bu arac normal bir van tasitin iki kati agirliginda olup 70 mil saat hiza erisebilmektedir Bir Ingiliz sirketi olan Intelligent Energy hidrojenle calisan ilk motosikleti uretmistir Motosiklet dort saat yolculuk icin yeterli hidrojeni tasimakta 100 mil seyahat edebilmekte ve 50 mil saat hiza erisebilmektedir Honda da yakit hucreli motosiklet uretecegini duyurmustur Yakit hucresi teknolojisine dayanan araba ve otobus uretimine iliskin pek cok sayida arastirmalar ve prototip uretimleri surmektedir Honda hidrojenli aracini 2008 de piyasaya surecegini duyurmustur Type 212 denizaltisi yuzeye cikmak zorunda kalmadan deniz altinda kalabilmek icin yakit hucresi kullanir Avrupa daki Boeing arastirmacilarinin ve endustriyel ortaklarinin gerceklestirmeyi tasarladiklari insanli ve sadece yakit hucresi ve hafif pillerle calisan ucak projesi gecenlerde tamamlandi ve test asamasina gecildi Ucak PDMYH hibrid sistemi ile calisan bir motor ve bu motorun cevirdigi klasik bir pervaneye sahip Arastirma GelistirmeAgustos 2005 Georgia Institute of Technology de bir grup arastirmaci PDMYH nin calisma sicakligini 100 C dan 120 C a cikartabilmek icin kullaniyor ve bunun hidrojenin CO den arindirilmasi islemini azalttigini iddia ediyorlar Eylul 2005 Danimarka Teknik Universitesi nde arastirmacilar hidrojenin tuz tableti icerisinde amonyak formunda depolanmasina iliskin bir metot one surduler ve bunun ekonomik ve guvenli bir depolama yontemi oldugunu belirttiler Ocak 2006 Virent Energy Systems sirketi gliserol sorbitol veya hidrojenle zenginlestirilmis glukoz turevleri kullanarak belirli seker su karisimlarindan hidrojen uretimine iliskin dusuk maliyetli bir metot uzerinde calismaktadir Boyle bir teknoloji basarili oldugu takdirde hidrojen ekonomisine ait altyapi hidrojen depolama problemlerini cozebilecektir 2006 sirketi mikro hidrojen adi altinda hidrojen yakit hucresi teknolojisi kullanan tasinabilir cihazlar piyasaya surdu Mayis 2007 Purdue Universitesi arastirmacilari aluminyum ve galyum alasimi kullanarak sudan hidrojeni ayiran bir metot gelistirdiler Iddialarina gore istenildigi anda ve istenildigi kadar hidrojen uretilebilecek Ayrica bakinizWikimedia Commons ta Yakit hucresi ile ilgili ortam dosyalari bulunmaktadir Elektroliz Pil Enerji Hidrojen Yenilenebilir enerji Nano Yuzey Kaplamalar16 Eylul 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde Dis baglantilarThe Hydrogen Economy 21 Eylul 2007 tarihinde Wayback Machine sitesinde BIGS Fuel Cell Animation 15 Eylul 2007 tarihinde Wayback Machine sitesinde YouTube da The ENV Motorcycle EERE Fuel Cell Types27 Eylul 2006 tarihinde Wayback Machine sitesinde EERE Hydrogen Fuel Cells and Infrastructure Technologies Program2 Ocak 2006 tarihinde Wayback Machine sitesinde How Stuff Works Fuel Cells 22 Ocak 2007 tarihinde Wayback Machine sitesinde The 10th Grove Fuel Cell Symposium and Exhibition3 Aralik 2006 tarihinde Wayback Machine sitesinde Fuel Cells 200010 Haziran 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde The US Fuel Cell Council 2 Ekim 2007 tarihinde Wayback Machine sitesinde Airbus firmasinin ilk olarak yakit hucresi uygulamasini bir ucakta denemesiyle ilgili yazi 29 Mayis 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde Kaynakca S G Meibuhr Electrochimica Acta 11 1301 1966 a b Larminie James 2003 Fuel Cell Systems Explained 2 Baski ISBN 0 7680 1259 7 27 Eylul 2007 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 21 Eylul 2007 28 Eylul 2007 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 21 Eylul 2007 9 Subat 2008 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 21 Eylul 2007 7 Agustos 2007 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 21 Eylul 2007 28 Eylul 2007 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 21 Eylul 2007 a b von Helmolt Rittmar Eberle Ulrich 20 Mart 2007 Fuel cell vehicles Status 2007 Journal of Power Sources 165 2 833 843 doi 10 1016 j jpowsour 2006 12 073 ScienceDirect vasitasiyla PDF 11 Agustos 2007 tarihinde kaynagindan PDF arsivlendi Erisim tarihi 21 Eylul 2007 Garcia Christopher P Chang Bei jiann Johnson Donald W Bents David J Scullin Vincent J Jakupca Ian J 1 Oca 2006 Round Trip Energy Efficiency of NASA Glenn Regenerative Fuel Cell System 20 Kasim 2023 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 15 Subat 2024 ntrs nasa gov vasitasiyla 28 Eylul 2007 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 21 Eylul 2007 Arsivlenmis kopya 1 Temmuz 2013 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 26 Mart 2020 An Electrovan Not an Edsel Danny Hakim New York Times New York 17 Kasim 2002 pg 3 2 6 Mart 2008 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 21 Eylul 2007 Arsivlenmis kopya 2 Nisan 2007 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 21 Eylul 2007 Arsivlenmis kopya 16 Temmuz 2012 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 21 Eylul 2007 Arsivlenmis kopya 13 Ekim 2007 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 21 Eylul 2007 Arsivlenmis kopya 8 Agustos 2007 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 21 Eylul 2007 10 Haziran 2007 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 21 Eylul 2007 27 Eylul 2007 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 21 Eylul 2007 27 Eylul 2007 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 21 Eylul 2007 Arsivlenmis kopya 27 Eylul 2007 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 21 Eylul 2007 Arsivlenmis kopya 28 Eylul 2007 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 21 Eylul 2007 Arsivlenmis kopya 21 Eylul 2007 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 21 Eylul 2007