Design, characterization and modeling of high temperature proton exchange membranes in dead ended anode operated polymer electrolyte membrane fuel cell
Yüksek sıcaklık proton değişim membranlarının tasarım, karakterizasyon, modellenmesi ve anaot çıkış kapalı polimer elektrolit yakıt hücresi içinde çalıştırılması
- Tez No: 389481
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SELMİYE ALKAN GÜRSEL, DOÇ. DR. SERHAT YEŞİLYURT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Mekatronik Mühendisliği, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Energy, Mechatronics Engineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 149
Özet
Polimer elektrolit membran yakıt hücreleri (PEMFC) artan kirlilik yayılımımızı ve fosil yakıtlara bağımlılığımızı azaltma noktalarında çok büyük potansiyele sahiptirler. Fakat, karmaşık sistem yapısı ve yüksek maliyet gibi fakörler yakıt hücrelerinin yaygınlaşması önündeki önemli engellerdir.Yakıt hücrelerindeki iki ana dezavantajın iyileştirilmesi ve geliştirilmesi bu tezin amacı olmuştur. Bunlaradan bir tanesi membran maliyeti ve membranın suya bağımlı iyonik iletlenliği nedeni ile hücresinin düşük çalışma sıcaklığıdır. İkincisi ise yakıt hücresi sisteminin karmaşık dizaynıdır. Bu tez çalışmasında sentezlenen radyasyon başlatmalı aşı kopolimer membralar geleneksel yakıt pili çalışma sıcaklığını (< 80 °C) 100 °C üzerine çıkarabilmektedir. Bunun yanında sentezlenen yüksek sıcaklık membranların maliyetleri oldukça düşükdür ve istenilen boyutlarda kolaylıkla üretilebilmektedir. Anot çıkış kapalı (AÇK) çalışma prensibi, geleneksel yakıt hücresinin karmaşık sistem dizaynına alternatif olarak düşünülmüştür. AÇK çalışma prensibi yakıt hücresinin maliyetini, ağırlığını ve hacmini azaltma konularında avantajlara sahiptir. Anot kısmının harici nemlendirmesi ve hidrojenin sirkülasyon komponentlerinin sistemden çıkarılması AÇK çalışma ile mümkündür. Bu nedenle, bu tez çalışmasında yakıt hücresi, AÇK çalışacak şekilde modifiye edilmiştir. Ayrıca, AÇK çalışma prensibinin ticari membrandan kaynaklanan dezavantajlarının, sentezlenen radyasyon başlatmalı aşı kopolimer, iyon değişim yüksek sıcaklık membranları ile giderilmesi de yine bu tezin konusudur.Bu çalışmalara ek olarak, zamana bağlı, bir boyutlu ve iki fazlı numerik model çalışması yapılmıştır. Numerik model, ticari membran ile düşük sıcaklık AÇK prensibinde çalışan iki fazlı suyun incelenmesi için kullanılmıştır. Ayrıca, numerik model sentezlenen yüksek sıcaklık membranının AÇK prensibinde çalışmasını incelemek için gelecek çalışmalarda kullanılabilecektir.
Özet (Çeviri)
Polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFC) have the potential to reduce our pollutant emissions and dependence on fossil fuels. Factors such as complex balance-of-plant design and cost still remain as the major barriers to fuel cell. The eradication of the two main shortcomings of PEMFC has been targeted in this thesis study. The first shortcoming is high cost of the membrane and its water depended low operation temperature. The second one is the complex balance-of-plant design of PEMFC system. The synthesized, radiation grafted, high temperature proton conducting membrane improves the operation temperature of conventional PEMFC (i.e.,
Benzer Tezler
- Electrochemical impedance spectroscopy based characterization and modeling of electrochemical energy storage systems
Elektrokimyasal enerji depolama sistemlerinin elektrokimyasal empedans spektroskopisi tabanlı karakterizasyonu ve modellenmesi
MOHAMMED AHMED ZABARA
Doktora
İngilizce
2021
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURAK ÜLGÜT
- Performance characterization and optimization of an axial flow fan for electronic enclosures
Elektronik kutular için bir eksenel akış fanının performans karakterizasyonu ve optimizasyonu
HAFIZ MUHAMMAD HASHIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Makine MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. MEHMET ARİK
- İnülinaz enziminin üretimi, kısmi saflaştırılması, karakterizasyonu ve fermentasyonlarının matematiksel modellenmesi üzerine bir araştırma
An investigation on the production, partial purification, characterization of inulinase enzyme and mathematical modeling of its fermentations
MUSTAFA GERMEÇ
Doktora
Türkçe
2019
BiyoteknolojiAkdeniz ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İRFAN TURHAN
- Design and characteristics of high performance mid-wavelength type-2 superlattice sensors
Yüksek performanslı orta dalgaboyu tip-2 süperörgü sensörlerin dizayn ve karakteristikleri
FİKRİ OĞUZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPAN BEK
DR. YETKİN ARSLAN
- Modeling and characterization of high tcr, low noise Si/Si1-xGexmulti-quantum well detector for uncooled microbolometers
Soğutmasiz bolometreler için yüksek tcr değerine sahip (sicakliğabağli direnç değişim katsayisi), düşük gürültülü Si/Si1-xGex çoklukuantum kuyularin modellenmesi ve karakterizasyonu
ATIA SHAFIQUE
Doktora
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. YAŞAR GÜRBÜZ