گام مهم پژوهشگران ایرانی برای حل مشکل ذخیره برق خورشیدی و بادی
آجاک: طرح تحقیقاتی 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 آجاک 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 حوزه 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 گزینه های 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 به حساب می آید.
وی اضافه کرد: در این مطالعه، 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 روبرو است. 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 در این مورد 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 چارچوب های معمولی داشته باشند.
فرحمند حبیبی در انتها تصریح کرد: باتوجه به کاربردهای گسترده اقتصادی و صنعتی سلول های سوختی میکروبی و ابرخازن ها، دستیافتن به الکترودهای کارآمد و پایدار، قدمی ضروری برای تجاری سازی این فناوری ها بحساب می آید. این تحقیق تلاش دارد با ارایه چارچوب های الکترودی نوین، مسیر توسعه سیستم های تبدیل و ذخیره انرژی پاک را هموارتر کند.
به گزارش آجاک 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 هم زمان در سلول های سوختی میکروبی و ابرخازن ها در دانشگاه گیلان انجام داده است. فرحمند حبیبی ضمن اشاره به چالش های ناشی از مصرف فزاینده سوخت های فسیلی و نیاز بیش از پیش به فناوری های نوین انرژی عنوان کرد: کاهش منابع انرژی تجدیدناپذیر، تخریب محیط زیست و لزوم توسعه سیستم های ذخیره سازی انرژی، اهمیت مطالعه و توسعه در حوزه فناوری های تبدیل و ذخیره انرژی را دوچندان کرده است. وی افزود: سلول های سوختی میکروبی یکی از فناوری های نوظهور در این مورد هستند که با استفاده 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 ضمن اشاره به اهمیت ساختار الکترودها افزود: مهندسی ساختار و مورفولوژی مواد الکترودی اهمیت بالای ی در افزایش کارآیی آنها دارد. از همین رو، در این طرح تلاش شده است الکترودهایی با ساختار متخلخل و سطح ویژه بالا طراحی و ساخته شوند تا عملکرد آنها در کاربردهای در ارتباط با سلول های سوختی میکروبی و ابرخازن ها مورد ارزیابی قرار گیرد. وی در رابطه با ی لزوم توسعه این فناوری عنوان کرد: تولید انرژی از منابع تجدیدپذیر مانند خورشید، باد و انرژی زمین گرمایی به دلیل نوسانات طبیعی، همیشه با چالش ذخیره سازی روبرو است.
منبع: آجاك
این مطلب آجاک را پسندیدید؟
(0)
(0)
تازه ترینهای مرتبط
نظر بینندگان آجاک در این باره