بررسی عملکرد استک پیل سوختی پلیمری در استوکیومتری‌های پایین

هیدروژن یکی از منابع مهم برای تولید انرژی‌‌های تجدید پذیر می‌باشد. این نوع انرژی‌ها باعث تغییرات کمی در سیستم آب و هوایی و تاثیر ناچیزی در آلودگی‌های محیط زیستی می‌شوند؛ ولی توسعه این انرژی‌ها به دلیل عوامل مختلف به‌ویژه هزینه اولیه و قیمت تمام‌شده بالا با مشکل مواجه است. پیل‌های سوختی ازجمله دستگاه‌هایی هست که با استفاده از این منابع تجدید پذیر انرژی تولید می‌کند در پیل‌های سوختی پلیمری از واکنش‌های الکتروشیمیایی که بین کاتد و آند صورت می‌گیرد حرارت، آب و انرژِی الکتریکی تولید می‌شود. مدیریت آب در استک پیل سوختی اهمیت زیادی دارد. درصورتی‌که حجم آب تولیدشده کنترل نشود باعث تجمع آب در کانال‌های جریان و درنتیجه باعث غرقابگی می‌گردد.این غرقابگی باعث ایجاد قحطی در استک و درنتیجه تاثیر مخرب بر عملکرد استک می‌شود که در این مقاله سعی شد با انتخاب شرایط عملیاتی مناسب تا حد امکان این تاثیرات مخرب را کاهش دهیم. به همین منظور از استک دو سل با صفحات دوقطبی و سطح ‌فعال بزرگ با رطوبت زن و جداساز داخلی برای مشاهده تاثیر قحطی در استک استفاده شد و مشخص شد در استوکیومتری سوخت به مقدار 1.4 و استوکیومتری اکسیدانت به مقدار 1.1 تاثیر قحطی بر روی استک به حدی افزایش یافت که باعث اختلاف ولتاژ بسیار زیاد به مقدار 0.24 ولت گردید. این واقعیت نشان می‌دهد که چگالی جریان محلی می‌تواند تغییرات قابل‌توجهی را در سطح سل به وجود آورد. وقتی‌که غلظت چگالی در یک منطقه کوچک از سطح سل زیاد شود باعث افزایش بیش‌ازحد پتانسیل در آن قسمت می‌شود.