محققان پژوهشکده انرژی‌های نو در دانشگاه صنعتی امیرکبیر با حمایت مالی سازمان انرژی‌های نو ایران موفق شدند طی یک طرح پژوهشی برای اولین بار در کشور، طراحی و ساخت پیل‌سوختی پلیمری را با رویکرد ساخت بومی اجزای کلیدی پیل‌سوختی به انجام برسانند.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، سازمان انرژی‌های نو ایران، رسیدن به مرحله بلوغ کامل فناوری پیل‌سوختی پلیمری در کشور را در اولویت‌ مدیریت فناوری این حوزه در نظر گرفته و با توجه به عدم پیشرفت مناسب غشا و متعلقات آن همگام با سایر موضوعات به لحاظ فنی و اقتصادی اقدام به توسعه غشاهای داخلی جایگزین نفیون در استک پیل‌سوختی پلیمری به توان ۱۰۰ وات و بررسی صحت عملکرد کرده است.

محققان پس از یک سال و نیم تلاش موفق به ساخت استک با اجزای بومی شده اند.

دکتر مهران جوانبخت، مجری طرح در تشریح این طرح پژوهشی گفت: در این طرح پژوهشی برای اولین بار در کشور طراحی و ساخت پیل‌سوختی غشای الکترولیت پلیمری با رویکرد خوداتکایی و استفاده از توانمندی‌های ملی جهت ساخت اجزای کلیدی پیل‌سوختی انجام شده است. به این منظور غشاهای جایگزین نفیون بر پایه نانوکامپوزیت‌های پلی بنزایمیدازول تهیه شد. این غشاهای مبادله پروتون برای کاربرد تا دمای ۱۲۰ درجه طراحی و بررسی شده‌اند. بهره‌گیری از نانو فناوری در این غشاها موجب شد که هدایت بالایS/cm 0/19 برای این غشاها در دمای ۱۲۰ درجه سانتی‌گراد به‌دست آید که بر اساس دانسته‌های این گروه، از تمام گزارش‌های منتشر شده در دنیا در زمینه غشای پلی‌بنزایمیدازول بالاتر است و می‌تواند یکی از جایگزین‌های مناسب برای نفیون در کشور محسوب شود. هم‌چنین در مقیاس صنعتی قیمت این غشاها از نفیون کمتر است.

صفحات دوقطبی از دیگر اجزایی است که به‌طور بومی در ساخت این استک تهیه و استفاده شد. دکتر جوانبخت دراین‌باره خاطرنشان کرد: صفحات دوقطبی به علت نقش اساسی که در توزیع سوخت و اکسیدکننده در درون پیل‌سوختی، جمع‌آوری جریان الکتریکی، حمل آب به بیرون از هر سلول، رطوبت‌زنی گازها و خنک نگه داشتن سلول‌ها دارند از اهمیت بالایی در پیل‌سوختی برخوردارند. به منظور برآورده کردن هم‌زمان این نقش‌ها، مواد و طرح‌های خاصی برای این صفحات استفاده ‌شد. طراحی و بهینه‌سازی سیستم‌های مختلف با مدل‌سازی‌های عددی انجام شد و از نرم‌افزار فلوئنت یکی از نرم‌افزارهای بسیار کامل در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی که دارای پیش‌پردازشگرها و پس‌پردازشگرهایی قدرتمند است، برای بررسی و بهینه‌سازی شرایط طراحی صفحات دوقطبی گرافیتی مارپیچی استفاده شده است.

جوانبخت، دانش فنی ایجاد شده در کشور برای ساخت پیل‌سوختی بومی با توان ۱۰۰ وات یک مرحله مهم در بومی‌سازی پیل‌های سوختی در کشور عنوان کرد و اظهار امیدواری کرد که در گام‌های بعدی پیل‌سوختی ۱۰۰۰ وات با رویکرد خوداتکایی در کشور طراحی و ساخته شود.