Doğrudan etanol yakıt pillerinde yakıt pili parametrelerinin performansa etkisinin sayısal olarak incelenmesi

Daha temiz bir çevre için fosil yakıtlara bağlı kalmadan yeni enerji kaynaklarının geliştirilmesi zorunlu hale gelmiştir. Yakıt pilleri, yakıt olarak hidrojenin ve çeşitli yakıtların kullanıldığı, günümüzün alternatif enerji üretim teknolojilerinden birisidir. Yakıt olarak kullanılabilecek alkoller içerisinde etanol, sürdürülebilir enerji sistemleri için cazip bir yakıt olarak ortaya çıkıyor. Düşük toksit özelliği, yenilenebilir proseslerle üretilebilmesi ve yüksek teorik enerji yoğunluğu gibi özellikleri sayesinde birçok avantaj sunmasıyla son yıllarda tercih edilen yakıtlardan birisi olmuştur. Bu çalışmada yakıt olarak etanol kullanılan doğrudan etanol yakıt pili için Comsol Multiphysics programı kullanılarak 3 boyutlu model oluşturulmuştur. Model, literatürdeki çoğu yakıt pili modelinden farklı olarak tekrar hücresi olarak değil tam bir yakıt pili olarak oluşturulmuştur. Oluşturulan model literatürdeki deneysel verilerle karşılaştırılarak doğrulanmıştır. Doğrudan etanol yakıt pilinin performansını iyileştirmek için doğrulanan model üzerinde sıcaklığın, katottaki oksidanın, havanın ve yakıtın kanal girişlerindeki hızlarının, gözenekliliğin, katot basıncının ve membran kalınlığı gibi parametrelerin etkileri incelenmiştir. Yapılan çalışma sonucunda sıcaklığın, yakıtın kanal girişindeki hızının, gözenekliliğin, katot basıncının artışının yakıt hücresi performansını arttırdığı ve ayrıca membran kalınlığının azaltılmasının ve oksidan olarak oksijenin kullanılmasının da yakıt pili performansını arttırdığı bulunmuştur.