ııu,'4.ee, ıfl Güç � yonlar 100°C'nin altında oluştuğundan (80° C) sistem normal sıcaklıklarda çalı şır, fakat sonuçta kojenerasyon uygulamaları için gerekli atık ısıyı sağlayamaz. Düşük işletme sıcaklıkları PEMFC'yi küçük çaplı uygulamalar, özellikle taşı macılıkta ve konutlarda kullanılmak üzere uygun kılmaktadır. Bir çok uluslarara sı şirket PEMFC'nin taşımacılık üzerine Ar-Ge çalışmalarında yoğunlaşmış durumdadır [7]. Şekil 4. PEMFC Yakıt hücresi sistemi elemanları {5] 5.3. Katı oksitli yakıt hücreleri (SOFC): SOFC bir katı hal güç sistemidir. Bu hücre tipinde bir seramik materyal, yttriastabilized zirconia ile elektrolit tabaka sını oluşturacak şekilde bir araya getirilmiştir. Yüksek işletme sıcaklığından (1000 ° C) dolayı seramik elektrolit malze me gereklidir.Yüksek işletme sıcaklıkları %50 verimlilik sağlar. Eğer yüksek sıcaklıkların uygun şekilde sistemden dışarı alınıp kullanılması sağlanırsa, verimlilik %80'e kadar çıkabilmektedir. SOFC, MCFC'deki problemlerin bazıları nı çözebilirve üretilmeleri daha kolaydır. Dört seramik tabakası mevzubahis oldu ğundan dolayı bunların özellikleri önemlidir. Bunlardan birinde meydana gelebi lecek bir değişiklik hücrenin diğer parçaları üzerinde negatif sonuçlar doğu rabilir. SOFC'nin çalışmaya başlamadan önceki ısınma periyodu uzundur [7]. 4. Yakıt hücresi sisteminin elemanları Bir yakıt hücresi sistemi üç farklı ele mandan (Şekil 4) oluşur [5]: 4.1. Yakıt işlemci (fuel processor): Yakıt işlemcisinin görevi hazır olan hidrokarbon yakıtı, yakıt hücresine beslenen hidrojence zengin bir gaz haline çevirmektir. Bu işlem sisteme komplekslik katar; dağıtım şebekesinin ve alt yapısının mevcudiyeti kullanılan yakıta avantaj sağlar. Hidrojen yakıtı doğrudan kullanıldığı durumda, yakıt dönüştürücüye gerek kalmaz. Yakıt işlemcide hidrokarbon yakıt, bir dizi işlemden geçerek hidrojence zengin hale getirilir. Bu işlemler şunlardır: ♦ Sülfür giderici (desulfurizer) ♦ Düzenleyici (reformer) ♦ Yön değiştirici (shift converter) ♦ CO temizleyici (CO remover) ♦ Buhar jeneratörü (steam generator) 4.2. Güç bölümü (power section): Güç bölümü bir dizi "yakıt hücresi yığını" içerir. Yığın hücresi gerekli miktar DC gücü üretmek için birbirine seri bağlı dizilmiş elektrot plakalarından meydana gelmiştir. 3.3. Güç ayarlayıcı (power conditioner): Bir yakıt hücresi DC güç üretir. Çeşitli elektronik cihazların çalışması için üretilen bu akım, inverter yardımıyla AC akı ma dönüştürülür. Güç ayarlayıcı kısım aynı zamanda voltaj yükselmelerini ve harmo nik sapmaları azaltma işini de görür. 5. Yakıt hücresi tipleri Günümüzde polimer elektrolitli yakıt hücresi (PEMFC), alkali yakıt hücresi (AFC), fosforik asitli yakıt hücresi (PAFC), erimiş karbonatlı yakıt hücresi (MCFC) ve katı oksitli yakıt hücresi (SOFC) tipleri kullanılmaktadır. 66 Mart 2003 Sayı 85 Doğal Gaz, LPG & Fuel Oil Dergisi 5.1 . Fosforik asitli yakıt hücreleri (PAFC): PAFC diğer yakıt hücrelerine oranla en uzun gelişim periyoduna sahip olanıdır. İşletme sıcaklığı yaklaşık 200°C'dir [7]. Bu durum atık ısının kullanılması fırsa tını doğurur. Böylece oluşturulacak kojenerasyon sistemiyle toplam verimlilik %80'e kadar çıkarılabilir. PAFC şehir alanlarına yerleştirilmek için uygundur. Çünkü CO 2 'e toleransı, daha küçük işlet me sıcaklığı ve diğer teknolojilere oranla daha fazla gelişmişliği vardır. Mevcut test imkanları ile yüksek kW ve MW değerlerine ulaşılabilmektedir. 5.2. Proton geçirgen zarlı yakıt hücreleri (PEMFC): Katı polimer membran yüzeyinde platin katalizör olan, iki geçirgen (anot ve katod) elektrot arasına sandviç şeklinde sıkıştırılmış bir hücredir. Membranlar sıvı geçişine müsade etmezler. Bundan do layı kirlenme problem değildir. Fakat membranın uygun şekilde çalışabil mesi için nemlendirilmelidir. ReaksiAlkali yakıt hücresi AFC Proton değişken PEM FC H zarlı yakıt hücresi ı Direkt ınetanollu YH DMFC Fosforik asitli YH DAFC H1 Ergimiş karbonatlı yakıt hücresi Katı oksitli YH Yakıt Anot 5.4. Ergimiş karbonatlı yakıt hücreleri (MCFC): MCFC'nin elektroliti eriyik haldeki alkali karbonat karışımından oluşan gözenekli lityum alumina matrixi içinde muhafaza eder. Oksijen, CO 2 ve elektronlarla reakıoo•c Oksijen Şekil 5. Farklı yakıt hücresi tipleriniıı kimyasal reaksiyon prosesleri. [3}
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=