پیل سوختی دیگ بخار

پیل سوختی چیست؟

پیل سوختی محصولات جدیدی هستند، و در واحدهای دیگ بخار از آنها استفاده می شود. پیل سوختی بدون احتراق سوخت برق تولید می کنند ولی به این معنی نیست که خنک کار می کنند. برخی از آنها در دماهای خیلی بالا کار می کنند. در فرآیند پیل سوختی هیدروژن و اکسیژن توسط الکترولیز معکوس ترکیب شده و آب تولید می کنند.

اگر شیمی دبیرستان را به یاد داشته باشید دو میله را در آب (الکترولیت) فرو برده و جریان مستقیم به آن وصل می کردیم. حاصل آن حباب های گازی تولید شده از کنار هر یک از میله ها بود که وارد دو لوله وارون غوطه ور در آب می شدند. در یکی اکسیژن جمع میشود و در دیگری هیدروژن. در این فرآیند، آب به اجزای سازنده تفکیک میشد. پیل سوختی برعکس این کار را انجام داده و با ترکیب ,H و 0 آب و جریان مستقیم AC تولید می کند.

پیل سوختی به نقطه اتکای تولید برق در برنامه های فضایی تبدیل شدند، چون با وزن کم توان زیادی به همراه آب تولید می کنند دماهای نسبتا پایین عملکردی پیشرفت چشمگیر آنها را به مولدهای برق قابل اطمینانی تبدیل کرده است. در کاربردهای زمینی برق DC تولیدی باید به DC تبدیل شود و اصولا در دیگ بخار بویلر صنعتی بخار  استفاده می شود که نیاز مبرم به برق پشتیبان با قابلیت اطمینان بالا وجود دارد. نکته مهم این است که طراحی آنها برای کار با هیدروژن خالص است و با آن بهترین کارکرد را خوهد داشت.

کاربردهای پیل سوختی دیگ بخار

کاربردهای پیل سوختی مستلزم تصفیه مخصوص سوخت برای دفع گوگرد آن است. حتی شاید تصفیه هوا هم برای محدود کردن تاثیر ذرات ریز را برای افزایش و گازهای کثیف که در هوای اطراف مناطق صنعتی وجود دارد انجام گیرد. مقدار این تصفیه ها طول عمر پیل سوختی با کسب تجربه خواهید فهمید. پیل سوختی به منظور بازسازی، هر سال یک بار باید پیاده شوند. شاید این کار به این خاطر است که سازنده ها می خواهند روش های تولید و جزئیات آنها سری باقی بماند. برنامه زمان بندی شاید بر اساس افت کیفیت الکترولیت در اثر مشکلات مذکور تدوین می شود، بنابراین برنامه های افزایش طول عمر توسط تصفیه شیمیایی یا تصفیه الکترولیت میتواند در آینده این مدت را افزایش دهد.

دمای واقعی کارکرد پیل سوختی به نوع الکترولیت مصرفی بستگی داشته و در رنج 350 تا 1200 فارنهایت قرار دارد و حتی میتوان از گرمای خروجی آن در برخی موارد استفاده نمود. اگر قرار به استفاده از این حرارت باشد بهترین محل مصرف آن گرمایش آب سرویس است. هم اکنون کاربرد پیل سوختی محدود به اماکنی است که در آنها تامین برق قابل اطمینان بسیار ضروری است و مالک می تواند با نصب چندین پیل سوختی از تامین بدون قطعی برق اطمینان داشته باشند در نهایت باز هم بهترین راهنما دستورالعمل سازنده است.

سلول سوختی هیدروژن اکسیژن

از آنجایی که هیچ خط لوله یا مخزن ذخیره ای برای هیدروژن وجود ندارد، یک پیل سوختی چیزی نیست که کسی بخواهد روی آن سرمایه گذاری کند، تلاش زیادی برای توسعه پیل های سوختی استفاده در خودروها به عنوان سوخت پاک انجام شده است اما برای سیستم های بزرگ چندان مفید به نظر نمی رسد. تاسیسات پیل سوختی موجود در روی زمین از سوخت های هیدروکرین معمول مثل گاز طبیعی استفاده می کنند؛ البته با اعمال یکسری اصلاحات، اصلاحات پیل سوختی به منظور سوزاندن هیدروکربن ها به وجود آورده که در تولید هیدرو خالص کمک می کند.و حرارت ایجاد کرده سپس بخار تولید می شود. این بخار با حضور کاتالیزگر در معرض سوخت قرار میگیرد که در آن هیدروژن آب با ترکیب شدن کربن و اکسیژن برای تولید CO2 آزاد می گردد.

از انرژی حاصل از این ترکیبات برای تولید هیدروژن بیشتر استفاده میشود. منبع اکسیژن، هوا است. یعنی خروجی پیل سوختی درست مثل بویلر صنعتی محتوی CO2 و آب است. حال به نظر شما درست است که میگویند پیل سوختی ، CO2 کمتری نسبت به بویلر صنعتی بخار تولید می کند. شما هر چیزی را که میشنوید باید به طور بالقوه یک دروغ در نظر بگیرید. برای اینکه ادعا نشود وسیله ای دودزا است باید CO2 و آب تولید کند. جایگزین ها، تولید CO2 است (که باید از آن اجتناب نمود) و رها کردن کربن خالص است که سلول هیچ کدام را انجام نمی دهد. اکثر پیل ها سوختی در چنان دمای پایینی کار میکنند که هیچ Nox تولید نمی کنند و هیچ راهی برای عبور مادهای خاص از الکترولیت مایع وجود ندارد. CO و مواد آلی فرار هم نمی توانند از الکترولیت عبور کنند.