گام مهم محققان ایرانی برای حل مشکل ذخیره برق خورشیدی و بادی
به گزارش محفل، طرح پژوهشی طراحی و توسعه الکترودهای دومنظوره برای کاربرد هم زمان در سلول های سوختی میکروبی و ابرخازن ها با حمایت بنیاد ملی علم ایران در دانشگاه گیلان انجام شد.
به گزارش محفل به نقل از مرکز ارتباطات و اطلاع رسانی معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان ریاست جمهوری، مریم فرحمند حبیبی در دوره پسادکتری خود با راهنمائی مجید آروند، پژوهشی با هدف «طراحی و توسعه الکترودهای دومنظوره برای کاربرد همزمان در سلول های سوختی میکروبی و ابرخازن ها» در دانشگاه گیلان انجام داده است.
فرحمند حبیبی با اشاره به چالش های ناشی از مصرف فزاینده سوخت های فسیلی و نیاز روز افزون به تکنولوژی های جدید انرژی اظهار داشت: کاهش منابع انرژی تجدیدناپذیر، تخریب محیط زیست و ضرورت توسعه سیستم های ذخیره سازی انرژی، اهمیت مطالعه و توسعه در عرصه فناوری های تبدیل و ذخیره انرژی را دوچندان کرده است.
وی اضافه کرد: سلول های سوختی میکروبی یکی از فناوری های نوظهور در این زمینه هستند که با استفاده از فعالیت میکروارگانیسم ها، مواد آلی را تجزیه کرده و همزمان انرژی شیمیایی موجود در آنها را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. در کنار آن، ابرخازن ها نیز به علت دانسیته توان بالا، طول عمر چرخه ای مناسب، ایمنی مطلوب و هزینه نگهداری پایین، بعنوان یکی از انتخابهای مهم ذخیره سازی انرژی مورد توجه قرار گرفته اند.
این پژوهشگر با اشاره به نقش تعیین کننده مواد الکترودی در عملکرد این سیستم ها اظهار داشت: خواص الکتروشیمیایی سلول های سوختی میکروبی و ابرخازن ها به شدت به خاصیت های الکترود مورد استفاده وابسته است. از این رو، طراحی و توسعه مواد الکترودی جدید با عملکرد بالا، یکی از نیازهای اساسی برای بسط کاربرد این فناوری ها شمرده می شود.
وی اضافه کرد: در این تحقیق، طراحی الکتروکاتالیست های دومنظوره مورد توجه قرار گرفته است؛ موادی که می توانند هم در واکنش کاهش اکسیژن بعنوان یک پروسه کلیدی در سلول های سوختی عمل کنند و هم قابلیت ذخیره سازی انرژی در ابرخازن ها را داشته باشند. این رویکرد با هدف ترکیب فعالیت کاتالیزوری مورد نیاز برای تولید انرژی و قابلیت ذخیره انرژی در یک ساختار واحد ارایه شده است.
فرحمند حبیبی با اشاره به اهمیت ساختار الکترودها اضافه کرد: مهندسی ساختار و مورفولوژی مواد الکترودی اهمیت بالای ی در افزایش کارآیی آنها دارد. از همین رو، در این طرح سعی شده است الکترودهایی با ساختار متخلخل و سطح ویژه بالا طراحی و ساخته شوند تا عملکرد آنها در کاربردهای در رابطه با سلول های سوختی میکروبی و ابرخازن ها مورد ارزیابی قرار گیرد.
وی درباره ی ضرورت توسعه این فناوری اظهار داشت: تولید انرژی از منابع تجدیدپذیر مانند خورشید، باد و انرژی زمین گرمایی به علت نوسانات طبیعی، همیشه با چالش ذخیره سازی مواجه می باشد. ذخیره انرژی تولیدشده در زمان های مناسب و استفاده از آن در زمان کاهش تولید، یکی از راهکارهای مهم برای مدیریت بحران انرژی به حساب می آید. سیستم های الکتروشیمیایی مانند سلول های سوختی و خازن های الکتروشیمیایی می توانند نقش مهمی دراین خصوص ایفا کنند.
این پژوهشگر با اشاره به محدودیت کاتالیزورهای رایج اظهار داشت: کاتالیزورهای تجاری مبتنی بر فلزات گرانبهایی مانند پلاتین، به علت هزینه زیاد و محدودیت منابع، استفاده گسترده از این تکنولوژی ها را با چالش مواجه کرده اند. به همین دلیل، توسعه الکتروکاتالیست های مؤثر بر پایه فلزات غیرنجیب و اقتصادی، یکی از مسیرهای مهم پژوهش های اخیر در این حوزه می باشد.
وی اضافه کرد: الکتروکاتالیست های دومنظوره می توانند با کاهش هزینه و پیچیدگی سیستم ها، افزایش دوام و انعطاف پذیری تجهیزات و امکان استفاده از یک الکترود برای چند عملکرد، مزایای قابل توجهی نسبت به ساختارهای معمولی داشته باشند.
فرحمند حبیبی در انتها تصریح کرد: با عنایت به کاربردهای گسترده اقتصادی و صنعتی سلول های سوختی میکروبی و ابرخازن ها، رسیدن به الکترودهای کارآمد و پایدار، قدمی ضروری برای تجاری سازی این فناوری ها بحساب می آید. این تحقیق تلاش دارد با ارایه ساختارهای الکترودی نوین، مسیر توسعه سیستم های تبدیل و ذخیره انرژی پاک را هموارتر کند.
به گزارش محفل به نقل از مرکز ارتباطات و اطلاع رسانی معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان ریاست جمهوری، مریم فرحمند حبیبی در دوره پسادکتری خود با راهنمایی مجید آروند، پژوهشی با هدف طراحی و توسعه الکترودهای دومنظوره برای کاربرد هم زمان در سلول های سوختی میکروبی و ابرخازن ها در دانشگاه گیلان انجام داده است. فرحمند حبیبی با اشاره به چالش های ناشی از مصرف فزاینده سوخت های فسیلی و نیاز بیش از پیش به فناوریهای جدید انرژی گفت: کاهش منابع انرژی تجدیدناپذیر، تخریب محیط زیست و لزوم توسعه سیستم های ذخیره سازی انرژی، اهمیت مطالعه و توسعه در زمینه فناوری های تبدیل و ذخیره انرژی را دوچندان کرده است. وی افزود: سلول های سوختی میکروبی یکی از فناوری های نوظهور دراین خصوص هستند که با بهره گیری از فعالیت میکروارگانیسم ها، مواد آلی را تجزیه کرده و هم زمان انرژی شیمیایی موجود در آنها را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. این رویکرد با هدف ترکیب فعالیت کاتالیزوری مورد نیاز برای تولید انرژی و قابلیت ذخیره انرژی در یک ساختار واحد ارائه شده است. فرحمند حبیبی با اشاره به اهمیت ساختار الکترودها افزود: مهندسی ساختار و مورفولوژی مواد الکترودی اهمیت بالای ی در افزایش کارآیی آنها دارد. ذخیره انرژی تولیدشده در زمان های مناسب و استفاده از آن در زمان کاهش تولید، یکی از راهکارهای مهم برای مدیریت بحران انرژی بشمار می رود.
منبع: partoblog.ir
این مطلب محفل را می پسندید؟
1
0
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب