წყალბადის ენერგია და გრაფიტის ბიპოლარული ფირფიტა

ამჟამად, მრავალ ქვეყანაში წყალბადის ახალი კვლევის ყველა ასპექტი სრული დატვირთვით მიმდინარეობს, ტექნიკური სირთულეების გადალახვაა საჭირო. წყალბადის ენერგიის წარმოების, შენახვისა და ტრანსპორტირების ინფრასტრუქტურის მასშტაბის უწყვეტი გაფართოების გამო, წყალბადის ენერგიის ღირებულებასაც დიდი კლების შესაძლებლობა აქვს. კვლევები აჩვენებს, რომ წყალბადის ენერგიის ინდუსტრიის ჯაჭვის საერთო ღირებულება, სავარაუდოდ, 2030 წლისთვის განახევრდება. საერთაშორისო წყალბადის ენერგიის კომისიისა და McKinsey-ის მიერ ერთობლივად გამოქვეყნებული ანგარიშის თანახმად, 30-ზე მეტმა ქვეყანამ და რეგიონმა გამოაქვეყნა წყალბადის ენერგიის განვითარების გზამკვლევი და წყალბადის ენერგიის პროექტებში გლობალური ინვესტიციები 2030 წლისთვის 300 მილიარდ აშშ დოლარს მიაღწევს.

წყალბადის საწვავის უჯრედების დასტა შედგება მიმდევრობით განლაგებული რამდენიმე საწვავის უჯრედებისგან.ბიპოლარული ფირფიტა და მემბრანული ელექტროდი MEA მონაცვლეობით არის გადაფარებული და თითოეულ მონომერს შორის ჩასმულია დალუქვის საშუალებები. წინა და უკანა ფირფიტების დაჭერის შემდეგ, ისინი მაგრდება ხრახნებით წყალბადის საწვავის უჯრედის დასტის შესაქმნელად.

ბიპოლარული ფირფიტა და მემბრანული ელექტროდი MEA მონაცვლეობით არის გადაფარებული და თითოეულ მონომერს შორის ჩასმულია დალუქვის საშუალებები. წინა და უკანა ფირფიტების დაჭერის შემდეგ, ისინი მაგრდება ხრახნებით წყალბადის საწვავის უჯრედის დასტის შესაქმნელად. ამჟამად, ფაქტობრივი გამოყენებაახელოვნური გრაფიტისგან დამზადებული ბიპოლარული ფირფიტა.ამ ტიპის მასალისგან დამზადებულ ბიპოლარულ ფირფიტას აქვს კარგი გამტარობა და კოროზიისადმი მდგრადობა. თუმცა, ბიპოლარული ფირფიტის ჰერმეტულობის მოთხოვნების გამო, წარმოების პროცესი მოითხოვს მრავალ საწარმოო პროცესს, როგორიცაა ფისის გაჟღენთვა, კარბონიზაცია, გრაფიტიზაცია და შემდგომი ნაკადის ველის დამუშავება, ამიტომ წარმოების პროცედურა რთულია და ღირებულება ძალიან მაღალია. ეს გახდა საწვავის უჯრედების გამოყენების შემზღუდავი მნიშვნელოვანი ფაქტორი.

პროტონგაცვლის მემბრანასაწვავის ელემენტს (PEMFC) შეუძლია ქიმიური ენერგიის პირდაპირ გარდაქმნა ელექტრო ენერგიად იზოთერმული და ელექტროქიმიური გზით. ის არ შემოიფარგლება კარნოს ციკლით, აქვს მაღალი ენერგიის გარდაქმნის მაჩვენებელი (40% ~ 60%), სუფთა და დაბინძურებისგან თავისუფალია (პროდუქტი ძირითადად წყალია). იგი ითვლება XXI საუკუნის პირველ ეფექტურ და სუფთა ენერგომომარაგების სისტემად. როგორც PEMFC დასტის ცალკეული ელემენტების შემაერთებელი კომპონენტი, ბიპოლარული ფირფიტა ძირითადად ასრულებს ელემენტებს შორის გაზის შეჯახების იზოლირების, საწვავის და ოქსიდანტის განაწილების, მემბრანული ელექტროდის დამაგრების და ცალკეული ელემენტების სერიულად შეერთების როლს ელექტრონული წრედის შესაქმნელად.