اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدتوزع الماء في خلايا الهيدروجين ذات الغشاء البوليميري PEMFC
The distribution of water into of the fuel cell proton exchange membrane
1528
0 32
0
(
0
)
نشر من قبل
جامعة البعث ورقة بحثية
تاريخ النشر
2016
مجال البحث
هندسة الطاقة الكهربائية
والبحث باللغة
العربية
تأليف
سامر ربيع( باحث )
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
يهدف البحث إلى دراسة تأثير توزع الماء على أداء الخلية الاحتراق الهيدروجينية ذات الغشاء البروتوني (PEM (Proton Exchange membrane و علاقة سماكة الغشاء و تاثير تغير سماكته تبعاً لكمية الماء الموجودة ضمن الغشاء. كما يهدف البحث إلى تأثير تغير الرطوبة على فعالية الغشاء البروتوني من خلال معامل الانتشار و معامل التدفق الكهربائي التناضحي Electro osmose كما يتضمن البحث دراسة الرطوبة . على أداء الخلية عند درجة حرارة ثابتة و تأثيرها على مدخلات التفاعل.
The research aims to study the effect of the distribution water on Proton Exchange membrane fuel cell (PEMFC), and the relationship of membrane thickness and the effects of changes in thickness depending on the amount of water contained within the membrane. The research also aims to change the effect of humidity on the effectiveness of the membrane proton through the diffusion coefficient and the coefficient of the flow electral osmotic. The research includes the study of humidity on the cell performance at constant temperature and its effect on the input interface.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
يهدف البحث إلى دراسة تأثير توزيع الماء على أداء خلية الوقود الهيدروجينية ذات الغشاء البروتوني (PEMFC)، وعلاقة سماكة الغشاء وتأثير تغير سماكته تبعًا لكمية الماء الموجودة ضمن الغشاء. كما يهدف البحث إلى دراسة تأثير الرطوبة على فعالية الغشاء البروتوني من خلال معامل الانتشار ومعامل التدفق الكهربائي التناضحي. يتضمن البحث دراسة الرطوبة على أداء الخلية عند درجة حرارة ثابتة وتأثيرها على مدخلات التفاعل. هناك العديد من البارامترات المترابطة فيما بينها وذات التأثير المتبادل مثل الرطوبة ونفاذية الغشاء بالإضافة إلى سماكته. يمكن حساب المقاومة الأومية للغشاء تبعًا لكمية المياه الموجودة ضمن الغشاء وتبعًا لتغير سماكته. فالرطوبة والانتشارية لهما تأثير مباشر على المردود وعلى أداء الخلية، لذا يجب العمل على تصريف الكمية الزائدة من الماء المتولد ضمن الغشاء.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: يعتبر هذا البحث ذو أهمية كبيرة في مجال تحسين أداء خلايا الوقود الهيدروجينية، حيث يقدم تحليلاً شاملاً لتأثير توزيع الماء على أداء الخلية. ومع ذلك، يمكن أن يكون هناك بعض التحسينات الممكنة. على سبيل المثال، يمكن أن تكون الدراسة أكثر شمولية إذا تضمنت تجارب عملية لدعم النتائج النظرية. كما أن التركيز على تأثير العوامل البيئية الأخرى مثل الضغط ودرجة الحرارة المتغيرة يمكن أن يضيف قيمة إضافية للبحث. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يكون هناك توضيح أكبر للمنهجية المستخدمة في النمذجة والمحاكاة لتوفير فهم أعمق للقراء.
أسئلة حول البحث
-
ما هو الهدف الرئيسي من البحث؟
يهدف البحث إلى دراسة تأثير توزيع الماء على أداء خلية الوقود الهيدروجينية ذات الغشاء البروتوني (PEMFC) وعلاقة سماكة الغشاء وتأثير تغير سماكته تبعًا لكمية الماء الموجودة ضمن الغشاء.
-
ما هي العوامل التي تؤثر على أداء الخلية الهيدروجينية؟
العوامل التي تؤثر على أداء الخلية تشمل الرطوبة، نفاذية الغشاء، سماكة الغشاء، ومعامل الانتشار ومعامل التدفق الكهربائي التناضحي.
-
كيف يمكن حساب المقاومة الأومية للغشاء؟
يمكن حساب المقاومة الأومية للغشاء تبعًا لكمية المياه الموجودة ضمن الغشاء وتبعًا لتغير سماكته.
-
ما هي المشاكل التي يمكن أن تؤدي إلى انهيار الغشاء؟
المشاكل التي يمكن أن تؤدي إلى انهيار الغشاء تشمل الانهيار الميكانيكي، الانهيار الحراري، والانهيار الكيميائي.
المراجع المستخدمة
Lan Sun, Patrick H. Oosthuizen, Kim B. McAuley,"A numerical study of channel-to-channel flow cross-over through the gas diffusion layer in a PEM-fuel-cell flow system using a serpentine channel with a trapezoidal cross-sectional shape". International Journal of Thermal Sciences accepted 10 January 2006
Maxime Piffard, "Control by state observer of PEMFC anodic purges in dead-end operating mode".IFAC-PapersOnLine, Volume 48, Issue 15, 2015, Pages 237-243
Chenfeng He, "Tunig surface hydrophilicity/hydrophobicity of hydrocarbon proton exchange membranes (PEMs). Journal of Colloid and Interface Science, Volume 466, 15 March 2016, Pages 168-177
قيم البحث
اقرأ أيضاً
إن إنتاج الهيدروجين، كمصدر حامل للطاقة، من خلال التحليل الكهربائي للماء يمكن أن يكون مجديا اقتصاديا باستخدام الطاقة الكهربائية من مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية. في هذا البحث تم دراسة إنتاج الهيدروجين الشمسي باستخدام محللة كهروشمسية تعتمد ع
لى تقانة غشاء التبادل البوليميري صنعت محليا في كلية الهندسة التقنية بطرطوس. الدراسات التجريبية تم إنجازها بطريقتين مختلفتين: الأولى الربط المباشر لمحللة الهيدروجين مع المنظومة الفوتو فولتية. الطريقة الثانية تم تصميم نظام لمحللة هيدروجين كهروشمسية يتكون من العناصر التالية: مجموعة PV، تعقب نقطة الطاقة القصوى (MPPT)، محول DC-DC، و الذي يستخدم لتشغيل النظام على أقصى قدر من طاقة النظام الكهروضوئية في جميع الأوقات لتزويد المحللة بالتيار الكهربائي اللازم، خزان هيدروجين. أظهرت النتائج بان الطريقة الثانية اكثر فعالية و ذات كفاءة عالية بالمقارنة مع الطريقة الأولى نظرا" لتغير شدة الإشعاع الشمسي خلال اليوم الواحد. تببن النتائج ايضا" أن بعض الإضافات مثل (KOH) يلعب دور مهم في تعزيز عملية التأين للسائل الكتروليتي و تحسين تدفق الهيدروجين.
هذه الحالة لذكر عمره 57 عاماً لديه حالة نادرة من سرطانة شائكة الخلايا النمط الرائق في الإلية، و في سوابقه استئصال حنجرة فيها سرطانة شائكة الخلايا من النمط الرائق أيضاً.
دُرست خلايا الوقود الميكروبية لطبقة الرواسب من حيث توليد الطاقة الكهربائية ومعالجة المياه. وبهدف تصميم خلية الوقود الميكروبية لطبقة الرواسب (Sediment Microbial Fuel Cell) (SMFC)، أُحضرت الرواسب من سرير نهر الصنوبر، حيث جرى توصيفها لبيان المحتوى العضو
ي وعناصر التغذية فيها. زودت الخلية بمنظومة تهوية سطحية، وبدأ العمل فيها. حيث تمت مراقبة مؤشرات التيار الكهربائي ومؤشرات تلوث المياه بمرور الزمن. لاحقاً تم تغيير نمط التهوية وأُجريت القياسات السابقة لتوليد الكهرباء، ومؤشرات تلوث المياه، وتمت مقارنتها مع المرحلة السابقة. أظهرت نتائج النمط الأول من التهوية أنّ القيمة العظمى لتيار الدارة القصيرة [Short Circuit Current (ISC)] بلغت (0.905) mA، بينما بلغت القيمة العظمى لجهد الدارة المفتوحة [[Open Circuit Voltage (VOC) (0.390) V. في حين لوحظ ارتفاع في قيم التيار والجهد الكهربائي في النمط الثاني من التهوية، حيث بلغت القيمة العظمى لتيار الدارة القصيرة (1.240) mA، والقيمة العظمى لجهد الدارة المفتوحة (0.430) V. عند وصل الدارة إلى مقاومة خارجية R= 100 Ω، بلغت شدة التيار الكهربائي IR= 0.805 mA، والجهد VR=0.084 V، وبلغت كثافة التيار الناتج (3.18) mA/m2، وكثافة الطاقة (0.269) mW/m2. بالنسبة لتحاليل المياه فقد لوحظ ارتفاع في قيم الـ pH التي بلغت (8.90)، كما ارتفعت كفاءة إزالة الـ COD والـفوسفات والنترات والأملاح المنحلة الكلية، حيث بلغت: 72.11%، 62.70%، 35.60%، 30.61%، على الترتيب.
يهدف هذا البحث إلى محاولة ترشيد استهلاك الوقود و حماية البيئة عند تسخين الماء، عن طريق مقارنة أساليب الاستعمال الأكثر انتشاراً لحوامل الطاقة الأولية و النهائية في بلدنا، على سبيل المثال تسخين الماء بواسطة الكهرباء المولدة بالفيول و الغاز، أو الاستخدا
م المباشر للغاز و المازوت في تسخين الماء، و تم حساب كلفة تسخين مياه الاستخدام المنزلي بالطرق المختلفة لإيجاد الطريقة الأقل كلفة و تجنب ألإضرار بالبيئة.
بلغ في هذا البحث مقدار ترشيد استهلاك الطاقة الأولية للازمة لتسخين الماء عند استخدام المراجل العاملة على الغاز و المازوت بحوالي 4 أضعاف أكثر بالمقارنة مع أسلوب استخدام الكهرباء المولدة بالغاز و الفيول، نتيجة لذلك كانت كلفة تسخين الماء باستخدام موقد الغاز أقل بحوالي 4 أضعاف ، بينما كانت كلفة تسخين الماء باستخدام مرجل الغاز أقل بحوالي 10 أضعاف مقارنة مع كلفة التسخين بالكهرباء، كما أظهر هذا البحث أن استخدام الوقود الغازي هو الطريقة الأفضل لتسخين الماء بما يتعلق بترشيد استهلاك الوقود و حماية البيئة.
أجري هذا البحث البيئي على المياه الشاطئية لمدينة طرطوس لأول مرة ، استكمالاً للدراسات السابقة على امتداد الشاطئ السوري ، و لقد تم اختيار محطات الدراسة اعتماداً على خصائصها البيئية المختلفة فيما بينها ، و تعرضها المستمر لمصادر تلوث متنوعة (نفطية، كيميا
ئية، عضوية،..) ، و لقد تم تنفيذ 13 طلعة بحرية خلال فترة الدراسة ، التي امتدت من أيلول 2013م و لغاية أيلول 2014م ، إذ جمعت خلالها عينات مائية لتحليلها ، و تحديد تركيز بعض الشوارد المغذية فيها، كما جمعت عينات حيوية لدراستها ، و تحديد أنواع العوالق النباتية فيها، إضافةً إلى إجراء قياسات حقلية لبعض الخصائص الفيزيائية و الكيميائية لمياه البحر (درجة الحرارة، الرقم الهيدروجيني، درجة الملوحة تركيز الأوكسجين المنحل) ، سجل في هذه الدراسة 160 نوعاً من العوالق النباتية في جميع مواقع الدراسة ، توزعت كالتالي:91 نوعاً من الطحالب الذهبية ، 50 نوعاً من الطحالب النارية، 11 نوعاً من الطحالب الخضراء ، و 8 أنواع من الطحالب الزرقاء ، اختلف توزعها من موقع لآخر ، ومن شهر لآخر باختلاف الظروف البيئية .
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
