Polimer elektrolit membran (PEM) yakıt pilinin araştırılıması ve Türkiye'deki kullanım alanlarının incelenmesi

Yakıt hücreleri; çıkışları mV ile MV arasında değişen sabit ve taşınabilir enerji üretiminde veya ulaşımda çeşitli uygulamalara sahip, gelişmekte olan bir teknolojidir. En gelişmiş, en çok araştırılan ve tercih edilen, en umut verici yakıt hücresi tipi, proton değişim membranı (PEM) yakıt hücresidir. Proton değişim membranı (PEM) yakıt hücreleri, çeşitli enerji dönüşüm teknolojileri için umut verici cihazlardır. Ancak, pazara nüfus etme konusunda sınırlı durumda kalmaktadır, çünkü yüksek maliyetli olmaları pazarda kullanımlarının önünde büyük bir engeldir. Proton değişim membranı (PEM) yakıt hücresi, hidrojen enerjisinin temiz, sürdürülebilir ve yenilenebilir bir enerji kullanımı sağladığı hidrojen enerji sistemi için en önemli cihazlardan biridir. PDM yakıt hücrelerinin çalışma sıcaklığı, Nano boyutlu ilavesiyle Nanokompozit polimerik membranların hazırlanması ile arttırılır. Membran elektrot düzeneği (MEA), proton değişim membranı (PEM) yakıt hücrelerinin anahtar parçasıdır. Bu çalışmada, her katalizör için oluşturulan 7 MEA'nin farklı operasyonel parametrelerinin (hücre sıcaklığı, nem oranı ve gaz akış hızı) etkisi incelenmiştir. Deneysel çalışmalar kapsamında toplam 7 Membran elektrot düzeneği (MEA) hazırlanmıştır. Parametrelerin Membran elektrot düzeneği (MEA) yapıları üzerindeki etkilerini incelemek için farklı yapısal, 7 farklı deney seti oluşturulmuştur. Deneysel verilerimiz Platin (PtLa/C) anot ile oluşturulan Membran elektrot düzeneği (MEA) ve Platin (Pt:La) ile Platin (Pt/C) katot elektrotlarının indirgeme yöntemiyle 3:1 yüklemelerle gaz akış hızlarına bağlı performans eğrilerini göstermektedir. Pt/C ile karşılaştırıldığında, MEA'nın katot kısmındaki Pt/C anot kısmında PtLa2/C elektro katalizör kullanılarak elde edilen deneysel veriler diğer PtLa/C verilerinden daha iyiydi. %80 nemde PtLa2 ve %60 nemde Pt/C, PtLa2 40 0C hücre sıcaklığında PtLa2, Pt/C 60 0C hücre sıcaklığında Pt/C ve 20 mL/dk gaz akış hızı ile PtLa2/C, 30 mL/dk gaz akış hızı ile Pt/C. Karşılaştırıldığında, membran elektrot düzeneklerinin (MEA) akım-potansiyel değerleri birbirine çok yakındır. Deneysel sonuçlar, çeşitli çalışma parametrelerinin PEM yakıt hücresinin performansı üzerindeki etkilerini gösteren polarizasyon eğrileri şeklinde sunulmaktadır.