Hidrojen yakıt hücresi modellemesi ve verimliliği geliştirme yaklaşımları
Hydrogen fuel cell modeling and efficiency improvement approaches
- Tez No: 998204
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET AKİF ŞAHMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Enerji tüketimi ve sürdürülebilir enerji kaynaklarının kullanımı, ülkelerin ekonomik bağımsızlığı ve çevresel istikrarı açısından büyük önem taşımaktadır. Türkiye gibi enerji ithalatına büyük ölçüde bağımlı ülkelerde, yerli ve yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması önemli bir gereksinimdir. Hidrojenin düşük karbon salınımı ile çevre dostu bir enerji kaynağı olması, Kyoto Protokolü gibi uluslararası anlaşmalar kapsamında da dikkat çekmektedir. Ancak, hidrojenin düşük enerji yoğunluğu ve depolama zorlukları, bu teknolojinin yaygın kullanıma girmesini sınırlayan temel faktörlerdendir. Proton Elektrolit Membranlı Yakıt Hücresi (PEMYH), en yaygın kullanılan yakıt hücresi türlerinden biridir. PEMYH'ler, düşük sıcaklıklarda (60-80°C) çalışır ve kompakt yapıları nedeniyle özellikle otomotiv sektöründe yaygın olarak kullanılır. Ana bileşenleri, proton iletkenliği sağlayan polimer bir membran, platin bazlı katalizör ve gaz difüzyon elektrotlarıdır. Hidrojen enerjisinin depolanması ve kullanımı konusundaki zorluklar devam etmekle birlikte, yenilikçi depolama yöntemleri ve maliyetlerin düşürülmesi ile hidrojen, sürdürülebilir enerji üretiminde önemli bir rol oynayabilir. Özellikle platin bazlı katalizörlerin kullanıldığı Proton Değişim Membranlı (Polimer Elektrolit Membran :PEM) yakıt hücrelerinin maliyet etkinliği üzerinde yapılacak simülasyonlar ile daha uygun fiyatlı ve verimli yakıt hücrelerinin geliştirilmesine olanak tanıyacaktır. Bu tez çalışmasında, hidrojen yakıt hücresinin farklı yüklerdeki verimliliğinin arttırılması için hava giriş oksijen oranının önemine odaklanılmıştır. Yüksek yüklerde hava giriş oksijen oranı hidrojen yakıt hücresinin verimliliğini %10-15 oranında arttırdığı ortaya konulmuştur.
Özet (Çeviri)
Energy consumption and the use of sustainable energy sources are of great importance for the economic independence and environmental stability of countries. In countries like Turkey, which are heavily dependent on energy imports, the use of domestic and renewable energy sources is a crucial requirement. Hydrogen's low carbon emissions and environmentally friendly nature have also drawn attention under international agreements such as the Kyoto Protocol. However, hydrogen's low energy density and storage challenges are key factors limiting the widespread adoption of this technology. Proton Electrolyte Membrane Fuel Cells (PEMMFCs) are one of the most commonly used types of fuel cells. PEMMFCs operate at low temperatures (60-80°C) and are widely used, particularly in the automotive sector, due to their compact structure. Their main components are a polymer membrane that provides proton conductivity, a platinum-based catalyst, and gas diffusion electrodes. While challenges in storing and utilizing hydrogen energy persist, innovative storage methods and cost reductions could enable hydrogen to play a significant role in sustainable energy production. Simulations on the cost-effectiveness of Proton Exchange Membrane (Polymer Electrolyte Membrane: PEM) fuel cells, particularly those using platinum-based catalysts, will enable the development of more affordable and efficient fuel cells. This thesis focuses on the importance of the air-inlet oxygen ratio in increasing the efficiency of hydrogen fuel cells under different loads. It has been shown that at high loads, the air-inlet oxygen ratio increases the efficiency of the hydrogen fuel cell by 10-15%.
Benzer Tezler
- Yakıt hücreli hibrit bir taşıtın modellenmesi ve verimliliğinin incelenmesi
Investigating efficiency of the modeled fuel cell hybrid vehicle
MEHMET ALİ BİBERCİ
Doktora
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA BAHATTİN ÇELİK
- Development of metal hydride coupled PEM fuel cell system
Metal hidrür entegreli PEM yakıt hücresi sisteminin geliştirilmesi
BERNA SEZGİN
Doktora
İngilizce
2025
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAYFUR ÖZTÜRK
PROF. DR. İNCİ EROĞLU
- Enterobacter aerogenes ve rekombinant suşlarında mikrobiyal yakıt pili uygulaması
Application of microbial fuel cell in Enterobacter aerogenes and its recombinant strains
ESRA NEZAFED GÜÇLÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Biyoteknolojiİnönü ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYŞE ŞEBNEM ERENLER
- Modeling and analysis of flow and heat transfer in a large PEM fuel cell suitable for automotive applications
Büyük boyutlu otomotive uygulanabilir proton değişim membranlı yakıt hücresi ısı ve kütle transfer modellemesi ve analizi
BERK YİĞİNSU
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Makine MühendisliğiSabancı ÜniversitesiEnerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERHAT YEŞİLYURT
- Farklı interkonnektör tasarımı ve çalışma sıcaklıkları için düzlemsel katı oksit yakıt hücresinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of the different interconnector design and operating temperatures on a planar solid oxide fuel cell
SÜLEYMAN ALTINDAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BARIŞ GÜREL