بررسی عملکرد الکتروشیمیایی یک پیلسوختی اکسیدجامد لولهای با ریفورمینگ داخلی مستقیم

پیلسوختی یک سیستم الکتروشیمیایی است که انرژی پتانسیل شیمیایی سوخت را با بازده بالا و آلایندگی کمتر مستقیماً به انرژی الکتریکی و حرارت تبدیل میکند. از میان انواع پیلهای سوختی، پیلسوختی اکسید جامد از کارآمدترین و پربازدهترین سیستمهای تولید توان است. بدلیل دمای عملیاتی بالا در این نوع پیل، امکان تولید سوخت مورد نیاز پیل از هیدروکربنهایی مانند گاز طبیعی در داخل پیل وجود دارد. فرایند ریفورمینگ یا بهسازی از روشهای متداول تولید گاز هیدروژن است. در این مقاله جهت بررسی عملکرد یک پیلسوختی اکسیدجامد لولهای با ریفورمینگ داخلی مستقیم، ابتدا یک مدل الکتروشیمیایی ارائه شده و سپس برای یک تک سل پیل افتهای مربوط به فعالسازی، اهمیک و غلظتی بدست آورده شده است. نتایج این بخش بیانگر افزایش افت ولتاژهای فعالسازی و اهمیک با افزایش چگالی جریان و کاهش دما میباشد. در ادامه این مقاله نمودارهای عملکردی توان و افت ولتاژ برای یک تک سل پیل در شرایط مختلف کاری بدست آورده شده است. نتایج نشان دهنده افزایش توان تولیدی هر سل در فشار و دماهای کاری بالا میباشد. نکته بسیار مهمی که باید در طراحی پیل منظور گردد این است که چگالی شدت جریان گرفته شده از پیل در نقطه طراحی باید در ناحیه افتهای ناشی از مقاومت و به دور از ناحیه غلظت باشد، تا سیستم بتواند توان الکتریکی خود را به صورت پایدار تولید نماید