به کارگیری مواد ترموالکتریک برای بازیابی حرارتی در پیل سوختی پلیمری
نویسندگان
1 دانشگاه تربیت مدرس
2 دانشگاه آزاد اسلامی
doi
چکیده
پیل های سوختی با غشای تبادل کننده پروتون گزینه های امیدوارکننده ای برای تبدیل انرژی پاک و کارآمد هستند . با این حال، یکی از چالش های اصلی در زمینه این دستگاه، مدیریت حرارت اتلافی آن است که بخش قابل توجهی از انرژی خروجی آن را به خود اختصاص می دهد و از این رو، بازیابی حرارت اتلافی پیل های سوختی پلیمری موضوع داغ در ادبیات پژوهشی حوزه مواد پیشرفته است. مولدهای ترموالکتریک یکی از این فناوری ها هستند که توجه زیادی را برای بازیابی حرارت اتلافی پیل های سوختی پلیمری به خود جلب کرده اند . مولد ترموالکتریک یک دستگاه حالت جامد است که گرادیان دما را بر اساس اثر سیبک مستقیماً به انرژی الکتریکی تبدیل می کند . با استفاده از مولدهای ترموالکتریک، حرارت اتلافی تولید شده توسط پیل های سوختی پلیمری را می توان به انرژی الکتریکی مفید تبدیل کرد و انرژی استحصال شده به ظرفیت تولید پیل سوختی اضافه شده یا برای تامین انرژی دستگاه های دیگر در زنجیره تأمین نیرو، مورد استفاده قرار می گیرد . در این مقاله مروری، یک نمای کلی از وضعیت فعلی استفاده از مولد های ترموالکتریک برای بازیابی حرارت پیل های سوختی با غشای تبادل کننده پروتون ارائه شده است . خواص و محدودیت های مواد ترموالکتریک مرسوم، مانند بیسموت تلورید و آلیاژهای آن ها مورد بحث قرار گرفته و پتانسیل مواد ترموالکتریک جایگزین، مانند اسکوترودیت ها، ترکیبات نیمه هوسلر، مواد آلی، نانو لوله های کربنی و کامپوزیت های مبتنی بر آن ها و اکسیدهای ترموالکتریک بررسی می شود . همچنین در مورد معیارهای مورد استفاده برای ارزیابی عملکرد مولدهای ترموالکتریک برای بازیابی حرارت اتلافی پیل های سوختی پلیمری و چالش ها و فرصت های مرتبط با به کارگیری عملی آن ها بحث خواهد .
