Geri Dön

Biyokömür yakıtı kullanılan doğrudan karbon yakıt pilinin modellenmesi

Direct carbon fuel cell model using biocharge fuel

  1. Tez No: 567168
  2. Yazar: FATMA GÜL NİŞANCI
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKÇEN AKGÜL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 68

Özet

Doğrudan karbon yakıt pileri yüksek sıcaklıkta çalışan, yakıt olarak katı karbonu kullanan ve karbondaki kimyasal enerjiyi elektrokimyasal reaksiyonlarla elektriğe dönüştüren sistemlerdir. Kullanılan yakıtın ve oluşan ürün gazının farklı fazlarda olması sebebiyle yakıt kullanımı %100 olabilir. Bu çalışmada yenilenebilir, temiz ve alternatif karbon yakıt olarak biyokütleden türetilen biyokömürün kullanıldığı yakıt pili performansı, Matlab programı ile modellenerek belirlenmiştir. Hücre sıcaklığının, karbonun iletkenliğin, yoğunluğunun ve büyüklüğünün yakıt pili gerilimi üzerindeki etkileri bu modelleme yardımıyla görülmüştür. Modelleme yapılırken yakıt pili performansını etkileyen 3 ana kayıp değerlendirilmiştir. Elektrokimyasal reaksiyondan kaynaklanan aktivasyon kayıpları, iyonik ve elektronik iletime bağlı omik kayıplar ve taşıma nedeniyle oluşan konsantrasyon kayıplarıdır. Bu çalışmada incelenen tüm polarizasyon kayıpları sıcaklığa oldukça bağımlılık göstermiştir. Katot elektrodunda gerçekleşen aktivasyon ve konsantrasyon kayıpları anot elektrodunda gerçekleşen aktivasyon ve omik kayıplardan küçük çıkmıştır. Yakıt pili performansını azaltan en büyük etken direnç kayıplarıdır. Kullanılan yakıtın ve elektrolitin elektriksel iletkenliği omik kayıpları etkilemektedir. Biyokütlenin elektriksel iletkenliğinin yüksek olduğu değerlerde grafit kullanılan sistemlere yakın performans değerleri bulunmuştur. Yakıt hücresi gerilimi, maksimum gerilimden polarizasyon kayıpların çıkartılmasıyla bulunmuştur. Yüksek iletkenliğe sahip biyokömürün yakıt olarak kullanıldığı yakıt hücresinde 0,2-0,3 volt arasında 170-190 〖W/m〗^2 güç yoğunluğu elde edilmiştir.

Özet (Çeviri)

Direct carbon fuel cells are the systems operating at high temperatures, using solid carbon as fuel, and converting chemical energy in carbon into the electricity by electrochemical reactions. Fuel usage can be 100% due to the different phases of the fuel and the formed product gas. In this study, the performance of the fuel cell using biomass derived biochar as renewable, clean and alternative carbon was determined by modeling with Matlab programe. The effects of cell temperature, conductivity, density and size of carbon on fuel cell voltage were predicted by this modeling. Three main losses that affect fuel cell performance were evaluated. Activation losses due to electrochemical reaction, ohmic losses due to ionic and electronic conduction and concentration losses due to mass transport. In this study, all polarization losses studied were highly dependent on temperature. Activation and concentration losses in the cathode electrode were smaller than in the anode electrode. The biggest factor that reduces fuel cell performance is resistance losses. The electrical conductivity of the fuel and electrolyte used affects ohmic losses. The similar performance values were determined with graphite system when high electrical conductivity of the biochar used. The fuel cell voltage was found by subtracting polarization losses from the maximum voltage. The power density of 170-190 〖W/m〗^2 was obtained between 0.2-0.3 volts in the fuel cell where high conductivity biochar is used as fuel.

Benzer Tezler

  1. Farklı enerji bitkileri ve organik atıklar kullanılarak elde edilen enerji peletlerinde karakteristik özelliklerin incelenmesi

    Investigation of characteristic properties of energy pellets obtained using different energy plants and organic wastes

    HEDİYE İREM ÖZGÜNDÜZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Kimya MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NİL ACARALI

  2. Yumuşak ve sert odun peletlerinden torrefaksiyonla biyokömür üretimi

    Production of biocoal from soft and hard wood pellets by torrefaction

    ELVAN ÇATAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Kimya MühendisliğiFırat Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MELEK YILGIN

  3. Analysis of a pressurized oxy-combustion bubbling fluidized bed system using biomass fuel

    Biyokütle yakıtları kullanılan basınçlı bir kabarcıklı oksi -yanma akışkan yatak sisteminin analizi

    ZEYNEP BEKTAŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Makine MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BARIŞ YILMAZ

  4. Kızılçam talaşı ve fındık kabuğundan biyokömür üretim sürecinin incelenmesi ve en uygun proses parametrelerinin belirlenmesi

    Investigation of biochar production process from pine shavings and nut shells and determination of optimum process parameters

    GÖKHAN DEVEKIRAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    EnerjiEge Üniversitesi

    Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HASAN SARPTAŞ

  5. Oksi yanma için geliştirilmiş yüksek basınç teknolojisiyle karbondioksit sıvılaştırma çalışmaları

    High pressure carbon dioxide liquefaction technology studies generated for oxy-fuel combustion

    HANDE ÇUKURLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN CAN OKUTAN