Şimdi Ara

Çin'den hidrojen yakıt hücrelerinde devrim: Güç çıkışı 4 kat artırıldı

Daha Fazla
Bu Konudaki Kullanıcılar: Daha Az
2 Misafir - 2 Masaüstü
5 sn
6
Cevap
0
Favori
526
Tıklama
Daha Fazla
İstatistik
  • Konu İstatistikleri Yükleniyor
Öne Çıkar
1 oy
Sayfa: 1
Giriş
Mesaj
  • Çin'den hidrojen yakıt hücrelerinde devrim: Güç çıkışı 4 kat artırıldı
    Çinli bilim insanları, geleneksel tasarımlara kıyasla yaklaşık dört kat daha yüksek güç üretebilen yeni bir proton değişim membranlı (PEM) yakıt hücresi geliştirdi. Teknolojinin, hidrojen yakıt hücrelerinin özellikle ağır taşıtlar, uzun menzil gerektiren araçlar ve havacılık uygulamalarında daha küçük ve hafif sistemlerle kullanılmasının önünü açabileceği belirtiliyor.



    Protonların hareketi hızlandırıldı



    Pekin Teknoloji Enstitüsü (BIT) araştırmacılarının geliştirdiği sistem, hidrojen yakıt hücrelerinde uzun süredir önemli bir darboğaz oluşturan protonların katalizör tabakası içerisindeki hareketini hızlandırmaya odaklanıyor. Ekip, protonların reaksiyon bölgelerine daha hızlı ulaşmasını sağlayan yeni bir malzeme arayüzü tasarladı.



    Araştırmanın ortak yazarlarından BIT'den yardımcı doçent Li Jie, yeni teknolojinin yakıt hücreli araçlarda kullanılan güç yığınının daha küçük ve hafif hale getirilebileceğini, bununla birlikte daha yüksek sürekli güç çıkışı ve daha uzun menzil sağlayabileceğini belirtti.



    PEM yakıt hücrelerinde hidrojen, anot bölümünde proton ve elektronlara ayrılıyor. Protonlar elektrolit membranı üzerinden katoda ilerlerken elektronlar harici bir devreden geçerek elektrik üretiyor. Katot bölümünde ise protonlar ve elektronlar oksijenle birleşerek su oluşturuyor.



    Çin'den hidrojen yakıt hücrelerinde devrim: Güç çıkışı 4 kat artırıldı
    Yakıt hücrelerinin performansını sınırlayan önemli noktalardan biri katalizör tabakası olarak öne çıkıyor. Nafion gibi geleneksel malzemeler, nano ölçekte katalizörleri yoğun şekilde çevreleyerek protonların reaksiyon bölgelerine ulaşmasını zorlaştırabiliyor.



    BIT ekibi bu sorunu aşmak için bir Brønsted asit-Lewis baz arayüzü geliştirdi. Bu yapı, proton transferi için ek bölgeler oluşturarak protonların hücre içerisindeki hareketini kolaylaştırıyor. Deneylerde yeni malzemenin proton difüzyon hızını 10 kat, proton iletkenliğini ise 6,5 kat artırdığı görüldü. Aynı zamanda protonların hareketi için gereken aktivasyon enerjisi yarıdan fazla azaltıldı.



    Çin'den hidrojen yakıt hücrelerinde devrim: Güç çıkışı 4 kat artırıldı



    Geleneksel yakıt hücrelerine göre dört kat daha fazla güç



    Yeni yakıt hücresi, standart çalışma koşullarında 0,7 volt gerilimde 0,75 watt/cm² güç yoğunluğuna ulaştı. Bu değer, geleneksel tasarımların yaklaşık dört katı seviyesinde. Sistem, platin kullanımının verimliliği açısından da dikkat çekici sonuçlar verdi. Yakıt hücresi gram başına 6,9 kW güç üretirken, bu değer pahalı bir katalizör olan platinin daha verimli kullanılabileceğine işaret ediyor.



    Dayanıklılık testleri de yeni tasarımın avantajlarını ortaya koydu. Hızlandırılmış stres testindeki 30.000 çevrimin ardından yeni sistem başlangıçtaki maksimum gücünün yüzde 63'ünü korudu. Aynı koşullarda geleneksel sistemlerde bu oran yalnızca yüzde 30 seviyesinde kaldı.



    Araştırmacılar, geliştirilen kompozit malzemenin laboratuvar ortamında pratik ölçekte üretilebildiğini de belirtiyor. Li Jie'ye göre ekip şu anda üç gün içerisinde yaklaşık 100 gram malzeme üretebiliyor ve bu miktar 100 kW sınıfında 10 yakıt hücresi yığını için yeterli.



    Teknoloji havacılıkta da kullanılabilir



    Yeni teknolojinin yalnızca kara taşıtlarıyla sınırlı kalmayabileceği düşünülüyor. Özellikle ağırlık, kapladığı alan ve güç yoğunluğunun kritik olduğu havacılık uygulamaları önemli bir potansiyel kullanım alanı oluşturuyor. Araştırmacılar, sıvı oksijen kullanan havacılık sistemlerinde daha yüksek güç yoğunluğunun önemli avantaj sağlayabileceğini belirtiyor.



    Ayrıca Bkz.Sany elektrikli çekiciler Türkiye'de üretilecek: 500 milyon dolarlık yatırım hedefi



    En büyük soru işareti seri üretim



    Yeni teknoloji laboratuvar testlerinde önemli sonuçlar ortaya koysa da ticari kullanıma geçiş için önünde bazı önemli aşamalar bulunuyor. Araştırmacıların, malzemenin endüstriyel ölçekte ekonomik şekilde üretilebildiğini ve yakıt hücrelerinin uzun süreli kullanımda güvenilirliğini kanıtlaması gerekiyor.



    Li Jie, yakıt hücreli araçların bataryalı elektrikli araçları tamamen kopyalaması gerekmediğini belirterek hidrojen teknolojisinin özellikle ağır kamyonlar, uzun mesafeli taşımacılık, hızlı yakıt ikmali ve uzun menzil gerektiren kullanım alanlarında avantaj sağlayabileceğini ifade etti.



    Ekip bir sonraki aşamada farklı kullanım senaryoları için yüksek performanslı yakıt hücresi yığınları geliştirmeyi ve test etmeyi planlıyor. Bunun yanında yeni malzemelerin üretimini ölçeklendirmek ve teknolojiyi gerçek dünya ürünlerine dönüştürmek de araştırmanın sonraki hedefleri arasında yer alıyor.




    Kaynak:https://interestingengineering.com/energy/new-hydrogen-fuel-cell-delivers-quadruple-power
    Kaynak:https://www.science.org/doi/10.1126/science.adp3564



  • Çin batarya teknolojilerinde harbi rakipsiz.


    < Bu ileti mobil sürüm kullanılarak atıldı >
    _____________________________
  • Büyük bir ilerleme aslında yakıt hücreleri verimliliği yükseltindiğinde birim H2 den alınan güç de artacaktır ,bunun anlamı km başına maliyetin düşmesidir .

    Bu konuya yatırım yapılsa verimlilik yakıt hücresi için çok daha fazla artacaktır .

    20 kg malzeme barındıran yakıt hücresi ile 140 kw yakın güç alınabilmesi iyi bir değer gibi görünüyor ,ancak pratik testlerin de yapılması lab ortamına göre daha farklı sonuçlar çıkabileceğini düşündürmektedir .

    Öncelikle havacılık için bu verim konusu çok önemlidir ,yakın gelecekte uçan araçlar yaygınlaştığında ,ilk öncelik az H2 ile yüksek menzil talebi olacaktır. Bu konu batarya ile çözülebilir ancak bataryanın kendi ağırlığı başlı başına bir sorundur. Kara araçlarında önemsenmese de havacılık bireysel araçlar, 5 kişilik hava taksileri (helikopter gibi) yada daha büyük kapasiteleri hedef aldığımızda sistem taşıyabilecek H2 ile Ankara -İstanbul yakıt almadan uçabilmesi hedef alınmalıdır. Yoksa 150 km gibi küçük menziller için çok da fazla bir geleceği olmaz H2 yakıt hücrelerinin .



    < Bu mesaj bu kişi tarafından değiştirildi vezir -- 12 Eylül 2026; 17:10:45 >
    < Bu ileti Android uygulamasından atıldı >




  • Hidrojenin tek işe yarayacağı yer gemiler gibi gözüküyor. Oradada bu sistemin güvenlik kısmı işe yarayabilir

    < Bu ileti iOS uygulamasından atıldı >
    _____________________________
    Phenom II X4 940, Asus M3A78T (790GX), 2x2 GB DDR2-800 ,Samsung 2333SW 23"", Sapphire Ati HD6870 1GB, 160 Gb Intel X25-M SSD ve SCYTHE Silent Box içinde 3,5" Western Digital 750 Gb 5400 rpm sessiz HDD, 16 Mb önbellek , Lian-li PC-C32 Fanları kısılmış Kasa, Be-Queit 450 Watt güç kaynağı, Samsung DVD-RW Gümüş ön yüz, Microsoft Sidewinder X6, Cyber Snippa Intelliscope fare, SONY KDF-E50A11E 50" 3LCD HDTV, 2x Saitek P3000 Gamepad Scythe Zipang soğutucu
  • Kg başına 33kwh en yüksek enerjiyi veren H2 dir

    Bu onu benzersiz bir enerji kaynağı yapar .Dolayısı ile az kg yakıt taşıyarak çok menzil yapmanın özü teoride H2 kullanmanın temel felsefesidir .

    Bundan sonra bu enerjiye yakın gücü pratikte çekmeye düğümleniyor .

    Aynen 4 zamanlı motorlar gibi sıvı yakıtlar da yüksek enerji barındırır ama enerjiyi üretirken ısıya kaçışı engellemeyerek yakıtın büyük kısmının heba olmasına neden olmaktadır .

    İşte hibrit teknolojiler bu açığı doldurmak ve menzili artırmak yakıtı düşürmek için geliştirilmiştir.

    100 yıldan önce de teoride bu konu biliniyordu ama pratikteki uygulamalar için elektronik ve kontrol sistemlerinin gelişmesi gerekli idi .Tabii ki batarya teknolojisi de benzer paralelde ilerleme gösteriyor .

    Sonuç olarak 33 kwh /kg ne kadar yaklaşacak verinde pratikte ilerleme olur ise H2 nin önünün açılması da gerçekleşmiş olacaktır .

    Mesela yüzde 40 -50 ile verim yakalanma dahi 16-17 kwh enerji çıkışı sağlanmış olabilecektir .

    YÜZDE 60 ulaşmak çok büyük bir gelişme anlamına gelecektir ,işin kavramsal değeri bu konuyu teorikte anlayabilmek ve pratikte bunu sağlayabilmek için yaklaşım gerektiren yatırımları ce araştırmalar ile araştırmacıları gerektirmektedir .

    Uzaya gönderilen sıvı yakıtlı roketler H2 ve O2 tankları ile işletilmesi bu felsefenin gereğidir .Yoksa 2 ile 3 misli büyük tanklar ile bu işi yapmak yakıtın kendi ağırlığı ile anlamsız olacak idi .

    < Bu ileti Android uygulamasından atıldı >
    _____________________________
    JUPİTER ve yörüngesindeki tüm UYDULARI ve doğal kaynakları ,madenleri Türkiye&amp;#39;nindir .





  • Yapay Zeka’dan İlgili Konular
    Daha Fazla Göster
    
Sayfa: 1
- x
Bildirim
mesajınız kopyalandı (ctrl+v) yapıştırmak istediğiniz yere yapıştırabilirsiniz.