Post on 05-Apr-2018
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
1/98
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
2/98
ii
Abdullah Ersan OUZ tarafndan hazrlanan HDROJEN YAKIT PLLER VE
PEM YAKIT PLNN ANALZ adl bu tezin yksek lisans tezi olarak uygun
olduunu onaylarm.
Yrd.Do.Dr.Fadl ELKKOL
Tez Yneticisi
Bu alma, jrimiz tarafndan Elektrik Elektronik Mhendislii Anabilim Dalnda
ykseklisans tezi olarak kabul edilmitir.
Bakan : Prof.Dr.Beycan BRAHMOLU _______________________
ye : Yrd.Do.Dr.Fadl ELKKOL _______________________
ye : Yrd.Do.Dr.Timur AYDEMR _______________________
Tarih : 28/04/2006
Bu tez, Gazi niversitesi Fen Bilimleri Enstits tez yazm kurallarna uygundur.
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
3/98
iii
HDROJEN YAKIT PLLER
VE
PEM YAKIT PLNN ANALZ
(Yksek Lisans Tezi)
Abdullah Ersan OUZ
GAZ NVERSTES
FEN BLMLER ENSTTS
Nisan 2006
ZET
Hidrojen yakt pilleri gelecekte enerji ihtiyacnn karlanmasnda kullanlacak
gvenli temiz enerji evrim aralardr. Fosil yakt kaynaklarnn hzla
tkenmesi, yaratt evre kirlilii ve enerji verimlilii alternatif kaynak
araylarn hzlandrmtr. Alternatif enerji olarak nkleer ve doal kaynaklar
(Gne, rzgar, jeotermal ve hidroelektrik) dnlmektedir. Ancak bu
kaynaklarla retilen enerjinin fosil yaktlar yerine kullanlmas iin yakt
pillerine ihtiya duyulacaktr. Hidrojen enerji sistemi olarak adlandrlan
sistemde hidrojenin enerji taycs, yakt pillerinin de elektrokimyasal enerji
dntrcs olarak kullanlmas dnlmektedir. Sistemin uygulamasna
ynelik proje gelitirme ve uygulamalar devam etmektedir. Hidrojenin elde
edilmesi, depolanmas, tanmas ve dntrlmesinin en ucuz, kullanl ve
verimli ekilde yaplmas iin bilim adamlar youn almalar iindedirler. Bu
almada hidrojen enerji sistemi ve bu sistemin ana konusu olan hidrojen elde
edilmesi, depolanmas, tanmas ve yakt pilleri konular irdelenmi ve proton
deitiren zar yakt pilinin alma ekli formlize edilerek elde edilen sonular
deneysel sonularla karlatrlmtr.
Bilim Kodu : 905Anahtar Kelimeler : Yakt Pilleri, Proton Deitiren Zar Yakt PiliSayfa Adedi : 85Tez Yneticisi : Yrd.Do.Dr.Fadl ELKKOL
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
4/98
iv
HYDROGEN FUEL CELLS
AND
PEM FUEL CELL ANALYSIS
(M.Sc. Thesis)
Abdullah Ersan OUZ
GAZI UNIVERSITY
INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
April 2006
ABSTRACT
Hydrogen Fuel Cells are clean, safe energy converting tools that are used for
covering the energy needs in the future. The speedy exhaustion of fosil fuels and
its environmental pollution, low energy yield speeded up the new energy
sources. Nuclear and natural sources (Solar, wind, geothermal and
hydroelectric) are thought as an alternative energy. However using these energy
that are produced with these sources instead of fossil fuels need Fuel Cells. In
the hydrogen energy system, hydrogen is the energy carrier and the Fuel Cells
are the elektrochemical energy converter. Research and development and the
application of the Project is going on Scientists are working extensively for
making the production, storage, distribution and convertion of hydrogen in the
cheapest, useful and productive way. In this work hydrogen energy system and
the backbone of the system that is the production, storage, distribution of the
hydrogen and Fuel Cells are examined. In addition, the scheme of the Proton
Exchange Membrane is formulated and the results are compared with the
experimental ones.
Science Code : 905Key Words : Fuel Cell, Proton Exchange Membran Fuel CellPage Number : 85Adviser : Yrd.Do.Dr.Fadl ELKKOL
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
5/98
v
TEEKKR
almalarm boyunca deerli yardm ve katklaryla beni ynlendiren Hocam
Yrd.Doc.Dr.Fadl ELKKOLa, yakt pilleri konusunu bana sevdiren,
almalarmda beni ynlendiren, desteini yardmn esirgemeyen, kymetli bilgi ve
tecrbelerinden faydalandm Prof.Dr.Beycan BRAHMOLUna , ayrca
Teknisyen Zekeriya ALPAGUTa ve 3 nc HBM K.lnda grevli tm alma
arkadalarma, manevi destekleriyle yaadm tm problemlerde yanmda olan
annem Seval OUZ ve babam Fikret OUZa, bu almadaki en byk destekim
eim Aye Ezgi OUZa teekkr bor bilirim.
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
6/98
vi
NDEKLER
SayfaZET ........................................................................................................................... iii
ABSTRACT................................................................................................................. iv
TEEKKR.................................................................................................................. v
NDEKLER ............................................................................................................ vi
ZELGELERN LSTES ......................................................................................... ix
EKLLERN LSTES ............................................................................................... x
RESMLERN LSTES .............................................................................................xii
SMGELER VE KISALTMALAR............................................................................xiii
1. GR ...................................................................................................................... 1
2. HDROJEN ENERJ SSTEM ............................................................................. 5
2.2. Hidrojen ......................................................................................................... 6
2.3. Hidrojen Elde Edilmesi.................................................................................. 7
2.3.1. Fosil yaktlardan hidrojen elde edilmesi ............................................ 7
2.3.2. Sudan hidrojen elde edilmesi ........................................................... 10
2.4. Hidrojen Datm ve Depolanmas ............................................................. 11
2.5. Hidrojen Enerji Sistemi Programlar........................................................... 14
3. YAKIT PLLER .................................................................................................. 17
3.1. Yakt Pillerinin Tarihsel Geliimi ................................................................ 17
3.2. Yakt Pilleri.................................................................................................. 19
3.3. Kullandklar Elektrota Gre Yakt Pilleri ................................................... 21
3.3.1. Alkali yakt pili (AFC)..................................................................... 21
3.3.2. Polimer elektrolit veya proton deitiren zaryakt pili (PEMFC)........................................................................... 22
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
7/98
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
8/98
viii
ZELGELERN LSTES
izelge Sayfa
izelge 2.1. Hidrojen zellikleri ................................................................................... 6
izelge 2.2. Hidrojen depolama ekli ve younluu .................................................. 13
izelge 2.3. Hidrojen depolama aralar, kapasite ve younluu............................... 14
izelge 3.1. Yakt pilleri genel zellikleri .................................................................. 26
izelge 3.2. Yak
t pilleri kimyasal tepkimeleri .......................................................... 27
izelge 4.1. Polimer zarlarn baz fiziksel-kimyasal zellikleri. ................................ 33
izelge 4.2. Baz elamanlar iin ( T ) deerleri......................................................... 34
izelge 4.3. PEM yakt pili tek hcre kullanlarak yaplan lm deerleri.............. 46
izelge 4.4. Paralel bal PEM yakt pili ift hcre lm deerleri ......................... 49
izelge 4.4. Tek hcre ift membranl PEM yakt pili lm deerleri..................... 55
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
9/98
ix
EKLLERN LSTES
ekil Sayfa
ekil 2.1. Hidrojen enerji sistemi.................................................................................. 5
ekil 2.2. Doal gazlardan buharlatrma ile H2 elde edilmesi bek resmi. ................. 8
ekil 2.3. Ksmi oksijenleme bek resmi...................................................................... 9
ekil 2.4. Kmr gazlatrlmas bek resmi. ............................................................... 9
ekil 3.1. Alkali yak
t pili ........................................................................................... 21
ekil 3.2. Polimer elektrolitik zar ve fosforik asit yakt pili ...................................... 23
ekil 3.3. Erimi karbonat yakt pili ........................................................................... 24
ekil 3.4. Kat oksit yakt pili ..................................................................................... 25
ekil 3.5. Yakt pilleri polarizasyon erileri .............................................................. 27
ekil 3.6. Yakt pilleri alma prensipleri.................................................................. 28
ekil 3.7. Yakt pillerinin verimlilii .......................................................................... 29
ekil 3.8. Yakt pilleri ile dier enerji kaynaklarnn atk gaz karlatrmas ............ 29
ekil 4.1. PEM yakt pili yaps .................................................................................. 31
ekil 4.2. Tipik yakt pili yn .................................................................................. 32
ekil 4.3. PEM yakt pili gerilim-akm karakteristik erisi ........................................ 38
ekil 4.4. PEM yakt pili kutuplanma erisi ............................................................... 38
ekil 4.5. Yakt hcresi yzeyin g ekimi grafii ................................................... 42
ekil 4.6. Hcre gerilimi ile g arasndaki iliki grafii ........................................... 42
ekil 4.7. Deney dzenei blokemas....................................................................... 45
ekil 4.8. PEM yakt pili gerilim-akm grafii ........................................................... 47
ekil 4.9. PEM yakt pili gerilim-g grafii.............................................................. 48
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
10/98
x
ekil Sayfa
ekil 4.10. Paralel bal PEM yakt pili ift hcre gerilim-akm grafii .................... 50
ekil 4.11. Paralel bal PEM yakt pili ift hcre gerilim-g grafii ...................... 51
ekil 4.12. Tek hcrede ift membranl PEM yakt pili yaps................................... 53
ekil 4.13. Tek hcrede ift membranl PEM yakt pili gerilim-akm grafii ............ 56
ekil 4.14. Tek hcrede ift membranl PEM yakt pili gerilim-g grafii .............. 57
ekil 4.15. Yakt pilleri tahmini pazar paylar grafii ................................................ 58
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
11/98
xi
RESMLERN LSTES
Resim Sayfa
Resim 2.1. Kk lekli elektroliz sistemi................................................................ 10
Resim 4.1. 10-12V 1,5 kw g reten yakt pili yn ............................................... 31
Resim 4.2. Deneyde kullanlan PEM yakt pili........................................................... 43
Resim 4.3. PEM yakt pili yandan grn .............................................................. 44
Resim 4.4. lm dzenei ........................................................................................ 44
Resim 4.5. Gerilim-akm lm iin kullanlan l aletleri.................................... 45
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
12/98
xii
SMGELER VE KISALTMALAR
Bu almada kullanlm baz simgeler ve ksaltmalar aklamalar ile birlikte
aada sunulmutur.
Simgeler Aklama
Ohm
T Termodinamik verimlilik
H Hidrojen
O Oksijen
Pt Platin
Pd Paladyum
Li Lityum
Na Sodyum
K Potasyum
Y Yitriyum
Zr Zirkonyum
Ni Nikel
Co Kobalt
Mg Magnezyum
Fe Demir
Ti Titanyum
Mn Manganez
La Lantan
CH4 Metan
H2O Su
CO Karbonmonoksit
OH- Hidroksit
NaBO2 Sodyum Borat
NaBH4 Sodyum Borhidrit
aq Sulu zelti, Eriyik
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
13/98
xiii
Simgeler Aklama
g Gaz
Ksaltmalar Aklama
PEM Polimer Elektrolitik ZarProton Deitiren Zar
AMU Atomik Ktle Birimi
AFC Alkali Yakt Pili
PEMFC Polimer Elektrolitik Zar Yak
t PiliProton Deitiren Zar Yakt Pili
PAFC Fosforik Asit Yakt Pili
MCFC Erimi Karbonat Yakt Pili
SOFC Kat Oksit Yakt Pili
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
14/98
1
1.GR
Tarihe bakldnda savalarn kaynaklara sahip olma amacyla kt grlmektedir.
Gemite retim kaynaklar yani deerli madenler n planda iken bugn enerji
kaynaklar, zellikle petrol alanlarnn kontrol nem kazanmaktadr.
Dnyada kullanlan enerjinin byk blm fosil yaktlardan (petrol ve doal gaz
gibi) salanmaktadr. Fosil yaktlarn yaratt hava kirlilii ve dnya dengesine
verdii zararlar son yllarda daha iyi anlalmtr. Dnya zerindeki fosil yakt
kaynaklar hzla tkenmekte ve gelecekte oluacak enerji ihtiyacnn nasl
karlanaca insanlarn kafasn kurcalayan nemli bir sorun olarak ortaya
kmaktadr.
Gnmzde fosil yaktlara alternatif olarak doal enerji kaynaklar (Gne, Rzgar,
Jeotermal, Hidroelektrik vb.) ve nkleer enerji ele alnmaktadr. Ancak bu
kaynaklarn hibiri fosil yaktlarn en kritik olduu alanda yani tatlarda
kullanlmaya uygun deildir. Bu amala yeni enerji kayna araylar devam
etmektedir. 1800l yllarda ortaya konan ancak fosil yaktlarn kullanmna ynelik
iten yanmal motorlarn kefi ile ihmal edilen yakt pilleri yapm son yllarda uzay
almalarnn yaratt ihtiyalarnda etkisiyle nem kazanmtr.
Yeni yzyln enerjisi olarak adlandrlan Hidrojen Enerjisi, bu araylarn nemli
sonucudur. Yaplan almalar sonucunda maliyetlerin hzla dmeye balamas ve
temiz enerji kayna ihtiyalarnn ortaya kmas, tersine elektroliz olarak da
adlandrlabilecek ilemi gerekletirmeye yarayan sistemi yani yakt pillerini (Fuel
Cell) ortaya karmtr.
Yakt pilleri; Gelecekte ihtiya duyulan enerjinin byk blmn karlamas
dnlen enerji evrim aralardr. Temiz, gvenli ve yksek verimlilik gibi
zellikleri yakt pillerine olan ilgiyi artrmaktadr.
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
15/98
2
Hidrojen, fosil yaktlar gibi doadan elde edilememektedir. Hidrojen elde etmek iin
ana enerji kayna olarak nkleer ve gne enerjisinin kullanlmas dnlmektedir.
Trkiye ve zellikle de Ankara ili artlarnda metrekareye den gne nm
ykseklii gz nne alndnda bu hidrojen retimi iin fotovoltaik pillerin
kullanlmasnn uygun olaca deerlendirilebilir.
Bu tezin amac, yakt pilleri temelinde Hidrojen Enerji Sisteminin ileyiini
anlatmak, dnyada yrtlen almalar ve retilen projeleri ortaya koymak, ve
yakt pilleri arasnda tanabilir olarak kullanma en uygun olan PEM yakt pilinin
analizini yapmak ve gelecek yllara ynelik planlamalar ve ulalacak noktalar
ortaya koymaktr.
Tezin Birinci blmnde Hidrojen enerji sistemi, Hidrojen elementinin kimyasal
zellikleri, elde edilme yollar, datm, depolanmas ve yrtlen projeler
anlatlacaktr.
Bu blmde vurgulanmak istenen en nemli ey hidrojen elementinin doadan elde
edilen bir maden deil hidrojen enerji sistemi iinde enerji tayc olarak kullanlan
bir ara olduudur. Gnmzde bile pek ok insan bu konuda yanlgya dmekte ve
sanki hidrojeni bir enerji temel kayna sanmaktadr.
Hidrojen sisteminde temel enerji kayna olarak nkleer enerji, gne enerjisi, rzgar
enerjisi ve (her ne kadar temiz enerji kayna amacna ters dse de) fosil yaktlar
kullanlabilmektedir.
Konunun daha iyi anlalabilmesi iin bu blm ierisinde hidrojen enerji sisteminin
genel bir tanmlamas yaplm ve ematize edilmitir.
Temel enerji kayna kullanlarak hangi yntemlerle hidrojen elde edilecei de bu
blm ierisinde ayrntl olarak yer almaktadr. Gnmzde neredeyse yakt pilleri
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
16/98
3
zerine yrtlen almalar kadar hidrojen depolama iin de almalar
yaplmaktadr. Bu blm ierisinde bu konuya da deinilmi olup hidrojenin
depolanmas ve tanmas ayrntl olarak ele alnmtr. Gnmz uygulamalarndan
rnekler verilmi olup zellikle otomobil zerinde durulmutur.
Birinci blmn son ksmnda ise hidrojen enerji sistemine ynelik uluslar aras
projeler den rnekler verilerek tez konumuz olan yakt pillerinin dnyada ne kadar
nemli bir konuma geldii ayrntl olarak vurgulanmaya allmtr.
Tezin ikinci blm yakt pillerine ayrlmtr. Bu blmde yakt pillerinin genel
alma esaslar ve snflandrmalar anlatlm. Kullandklar elektrota gre
snflandrma baz alnarak ayrntlandrlmtr. Yakt pillerinin karakter zellikleri ve
alma ekilleri ortaya konulmutur.
Bu blm ierisinde gnmzde zerinde youn ekilde almalar yrtlen Kat
Oksit yakt pili (SOFC) zerinde ayrntl durulmutur. Kat Oksit yakt pillerinin
hcre ve tp ekli uygulamalarna yer verilmi ve Yksek G Younluklu (High
Power Density Cell - HPD ) Hcre zerindeki almalar anlatlmtr.
nc blm PEM (Polimer Elektrolytte Membran Polimer Elektrolit Zar) yakt
pili ayrntl olarak anlatlm ve kimyasal analizi yaplmtr. Blm ierisinde bir
hcrenin G analizi yaplarak ideale yakn grafikleri ortaya konmutur.
Yakt pilleri Elektrokimyasal g dntrcs olarak da adlandrlmaktadr. Bunun
sebebi yakt pili hcrelerinde oluan ilevin elektrokimyasal olmasdr. Bu nedenle
bir hcrenin kimyasal yaps, alma eklinin kimyasal ifadesi ve formlasyonu
ortaya konularak analiz edilmeye allmtr. Burada kullanlan formller temel
kimya formlleridir.
Bu blm ierinde deneysel almalara yer verilmitir. Deneysel almada
elektroliz yoluyla hidrojen elde edilmi ve bu hidrojen kullanlarak PEM yakt pilinin
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
17/98
4
Gerilim, akm grafii karlm g erisi oluturulmutur. Bu blmde yeni bir
tasarm olan tek hcrede ift membranl yakt pili anlatlarak Gerilim, akm grafii
karlm g erisi oluturulmutur.
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
18/98
5
2. HDROJEN ENERJ SSTEM
Hidrojen enerji sistemi: hidrojen gaznn yakt pilleri yardmyla kimyasal tepkimeye
sokularak elektrik enerjisi retilen sistemlerdir. Yakt pilleri ise temiz, evreye zarar
vermeyen ve yksek verime sahip enerji dnmleridir. Bu sistemde bir buhar
kazan yada trbin kullanlmadan sadece kimyasal tepkime ile elektrik enerjisi
retilir. Hidrojen ve Oksijen arasndaki elektrokimyasal tepkime ile elde edilen ve
verimlilii %90lara kadar ulaabilen bu sistem yakt pilleri olarak da isimlendirilir.
Bu sistemde atk olarak su elde edilmesi temiz enerji olarak adlandrlmasn
salamaktadr.
Hidrojen enerji sisteminin ana konularn Hidrojen, retimi, datm, depolanmas ve
elektrokimyasal enerji dntrc olan yakt pilleri oluturmaktadr. Birinci
blmde Hidrojen, retimi, datm ve depolanmasn ele alacaz.
ekil 2.1. Hidrojen enerji sistemi[1]
SuSu
Ana EnerjiKaynaklar
EnerjiTayc
Elektrik retimi
Ulam
Su buhar
Ev Kamu Sanayi
Enerjikullanmalanlar
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
19/98
6
2.2. Hidrojen
Doada hidrojenin 3 izotopu vardr. Bunlar: protium, dueterium and tritium dur.
Bilinen standart hidrojen atomu (protium) en basit element olarak bilinir ve bir
proton ve elektrondan oluur. Hidrojen molekl (H2) iki ayrekilde bulunur ortho-
ve para- hidrojen. Her iki ekilde ayn kimyasal zelliklere sahiptir. Oda scaklnda
bulunan hidrojenin %75i ortho- ve %25i para-hidrojendir. Para hidrojen dk
scaklklarda duraan bir yapya sahiptir ve scaklk dtke younluu artar, sv
hidrojenin neredeyse tamam bu ekilde bulunur.
izelge 2.1. Hidrojen zellikleri[1]
Molekl Arl Amu (mol/gr) 2,016
Younluk Kg/m3 0,0838
st Enerji Deeri MJ/kg 141,90
MJ/m3 11,89
Alt Enerji Deeri MJ/kg 119,90
MJ/m3 10,05
Kaynama Scakl K 20,3
Sv Hal Younluu Kg/m3 70,8
Kritik Deerler
Scaklk K 32,94
Basn Bar 12,84
Younluk Kg/m3 31,40
Kendi Kendine yanma scakl K 858
Havada Yanma Limiti (vol.%) 4-75
Havadaki Stoichiometric karm (vol.%) 29,53
Havada Yanma Scakl K 2,318
Difzyon Katsays cm2/s 0,61
zgl Is (cp) kJ/(kg-K) 14,89
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
20/98
7
Hidrojen renksiz ve kokusuz bir gazdr. Molekl arl 2,016 olup en hafif
elementtir. Younluu havadan 14 kat azdr (Normal artlar altnda 0,08376 kg/m3).
Hidrojen 20,3K ve bir atmosfer basn altnda sv hale gemektedir. Hidrojen ou
yakttan daha yksek enerjiye sahip bir molekldr. Hidrojenin enerji kapasitesi
141,9 MJ/kg olup benzinin neredeyse 3 katna eittir.
2.3. Hidrojen Elde Edilmesi
Bilindii gibi hidrojen doada fosil yaktlar gibi bulunmamaktadr. Ancak fosil
yaktlar iinde de hidrojen bulunmaktadr. Bu nedenle eitli kimyasal ilemler ile
hidrojen elde edilmesi gerekmektedir.
2.3.1 Fosil yaktlardan hidrojen elde edilmesi
Hidrojen fosil yaktlara alternatif olarak dnlse de fosil yaktlarn ierisinde
hidrojen atomu bulunduu da bir gerektir. Bu ksmda fosil yaktlardan hidrojen
elde etme yntemleri ayrntl olarak anlatlacaktr.
Doal gazlardan buharlatrma
Doal gazlardan buharlatrma en etkili ve verimli hidrojen elde etme yntemidir. lk
basamak gaz sentezlenmesi, ikinci basamak su gaz deiimi nc basamak ise gaz
saflatrmasdr. Bu ilem srasnda s 700-925C ye kadar kmaktadr. lem
verimlilii %65-75 olup hidrojen maliyeti 6$/GJdur.
CH4 + H2O CO + 3H2
CO + H2O CO2 + H2
CO + 3H2 CH4 + H2O
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
21/98
8
ekil 2.2. Doal gazlardan buharlatrma ile H2 elde edilmesi bek resmi[2]
Ksmi oksijenleme
Ksmi oksijenleme doal gazlardan buharlatrmann gerekletirilemedii
neftyandan daha ar hidrokarbonlarda (ethanol ve benzinde) kullanlan bir
yntemdir. Genel olarak ksmi oksijenleme basamakta gerekletirilir. lk
basamak gaz sentezlenmesi, ikinci basamak su gaz deiimi nc basamak ise gazsaflatrmasdr. Bu ilem srasnda s 1150-1315C ye kadar kmaktadr. lem
verimlilii %50 olup hidrojen maliyeti 4$/GJ dir.
CnHm + n/2 O2 n CO + m/2 H2 + heat
CnHm + n H2O + heat n CO + (n+m/2) H2
CO + H2O CO2 + H2 + heat
(artk fueloil de n=1 ve m=1.3)
Doal gazlarda s paralamas
Doal gaz 1400C kadar scak hava ile stlr ve hava akm kesilir. Metan gaz bu
sda ayrlr. Daha sonra s 800C ye drlr ve hidrojen ayrtrlr. Bu ilemde
CO2 olumaz.
Yenidenoluturma
Su GazDeitirme
GazSaflatrmaKkrt
ayrtrma
IskazanmCH4
SlfrBenzin
Buhar
CO2
H2
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
22/98
9
ekil 2.3. Ksmi oksijenleme bek resmi[2]
Kmr gazlatrmas (Koppers-Totzek process)
Toz haline getirilen kmr scak buhar yardmyla yaklarak kl haline getirilir ve
kkrtn ayrmas salanr oluan rn su ile saflatrlarak karbonmonoksit ve
hidrojenin ayrtrlmas salanr. Bu ilemde verimlilik %97 olup hidrojen maliyeti
12$/GJ dir.
ekil 2.4.Kmr gazlatrlmas bek resmi[2]
Gazlatrmaksm
Su GazDeitirme
GazSaflatrmaHava
ayrtrma
H2S/COSkarmaHava
NitrojenBenzin
CO2
H2
Kkrtgeri
kazanm
Gazlatrmaksm
Su GazDeitirme
GazSaflatrma
Tozlatrma
Kkrtayrtrma
KmrH
Kkr
Havaayrtrma
Hava
Sktrma
Buhar
Kl
Gaz
CO
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
23/98
10
2.3.2 Sudan hidrojen elde edilmesi
Dnya zerindeki en byk hidrojen kayna su olarak bilinmektedir. Bu nedenle
sudan hidrojen elde edilmesi nemli bir kaynak yaratmaktadr.
Elektroliz
Elektroliz en ok bilinen, kullanlan ve fosil yaktlardan hidrojen elde etmeden 50 yl
daha eski bir teknolojidir. Elektrolizde anot ve katot arasnda oluan elektron akm
ile hidrojen oluturulur. Su iine NaCl, KOH, NaOH katlarak elektrik iletimi
artrlr. Elektroliz iin 1.75-2.05V yeterlidir[3].
lem basamaklar :
Katot tepkimesi 2 H2O (l) + 2 e- H2 (g) + 2 OH (aq)
Anot tepkimesi 2 OH (aq) 1/2 O2 (g) + H2O (l)
Toplam tepkime H2O (l) H2 (g) + O2 (g)
Resim 2.1. Kk lekli elektroliz sistemi[3]
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
24/98
11
Thermolysis (Dorudan sl ayrtrma)
Su 2000K zerinde kendiliinden hidrojen ve oksijen atomlarna ayrmaya balar.
Ancaks arttka verimlilik artar 2000K %1, 2500K %8.5, 3000K %24. ok yksek
scaklklarda verimli sonular elde edilmesi bu yntemin en byk dezavantajdr[4].
H2O a H2O + b OH + c H + d O + e H2 + f O2
Termokimyasal dnm
Direksl ayrma ok yksek scaklklarda gereklemektedir. Direksl ayrmann
dk scaklklarda gereklemesi iin su ierisine kimyasal maddeler katlmas
gerekmektedir. Su ierisine kimyasal maddeler kartrlarak dkslarda direksl
ayrma gerekletirilmesine termokimyasal dnm denir. 1960lardan beri
kullanlan bir yntemdir. Ancak verimliliin istenen dzeyde olmas iin 2000-3000
kez ilemin tekrarlanmas gerekebilmektedir[5].
Photolysis (Gne ile elektroliz)
Direk gne kullanlarak sudan hidrojen elde etme yntemidir. Su ierisine
redox katalizr, deiik mikro organizmalar katlarak gne yardmyla oluan
kimyasal reaksiyon sonucunda hidrojen elde edilir[6].
2.4. Hidrojen Datm ve Depolanmas
Hidrojen datm ve depolanmas yakt pillerinin geliimi ile birlikte zerinde en
ok dnlen konulardan biri olmutur.
Kapal evrim sistemlerde saf suyun elektrolizi ile Hidrojen elde edilmesi ve uygun
bir tank ierisinde depolanarak ihtiya duyulduunda kullanlmas ngrlmektedir.
Bu durumda bile depolama bir problem olarak ortaya kmaktadr. Bu tankn boyutu,
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
25/98
12
basn dayanm, imal edilecei malzeme gibi pek ok etken n plana kmaktadr.
Kald ki Hidrojen Enerji Sisteminde enerji tayc olan Hidrojen tatlar (uak,
otomobil vb.), iyerleri, ev ve uzay almalar gibi geni bir alanda kullanlacaktr.
Hidrojen ilk almalarda gaz halinde depolanaca ve tanaca dnlmtr. Bu
durumda yaplacak boru hatlarnn, tama tankerlerinin ve depolama tanklarnn
devasa boyutlarda olmas gerekmitir. Bu nedenle basn altnda tanmas gndeme
gelmi bu da tanklarn basn dayanmn ve dolays ile arln arttrmtr. Bu
ekilde kapasite kstlamalar da ortaya kmtr.
Hidrojen elik tplerde 200 250 atm. Basn altnda depolanrsa elik tpn ktlesi
Hidrojenden 100 kat daha ar olmaktadr. Son yllarda kompozit tpler de
gelitirilmitir. Bu tpler hafif ve daha yksek basnlarda (500700) atm.
Kullanlmaktadr. elik tplerle kyasladkta ktlesi 3 defa azalmtr. Ancak
ktlesinin drlmesine ramen halen ok pahaldr.
Prototip aamasnda olan otomobillerin byk ksm 350 bar basnl hidrojen
tanklar tamaktadr. ABD Chino-California da 350 bar basnl Hidrojen dolumu
yapan bir istasyon 2005 yl ierisinde faaliyete gemitir.
Hidrojenin sv olarak depolanmas da mmkndr. Ancak Hidrojen -253C de
buharlamaya balamaktadr. Sv halde depolanan Hidrojenin byk tanklarda (10
Milyon m civar) gnde yaklak % 0,1i Kck ve tanabilir tanklarda ise gnde %
2-3 buharlama ile kaybedilmektedir.
Hidrojen depolanmas iin Metal Hidritlerden faydalanlmas dnlm
(Hidrojenin kimyasal tepkime ile ar metallere tutturularak depolanmas), ancak
ktle arl yksek olduu iin uygun olmamtr. MgH2 depolama younluu 0,07
kgH2 /kgdr.
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
26/98
13
izelge 2.2.Hidrojen depolama ekli ve younluu
Depolama ekli kgH2
/kg KgH2
/m
Yksek kapasite
(10-10 4 m)
Yer alt - 5-10
Yer st (Basn altnda) 0.01-0.014 2-16
Metal hidrit 0.013-0.015 50-55
Sv Hidrojen Tank ~1 65-69
Dk Kapasite (Sabit)(1-100m)
Basnl Silindirik 0.012 ~15
Metal hidrit 0.012-0.014 50-53
Sv Hidrojen Tank 0.15-0.50 ~65
Ara Tanklar (0.1-0.5m)
Basnl Silindirik 0.05 15
Metal hidrit 0.02 55Sv Hidrojen Tank 0.09-0.13 50-60
almalarda gelinen aama Hidrojenin daha efektif depolanmas ihtiyacn ortaya
karmaktadr. Bu nedenle almalar bu ynde devam etmektedir.
Gnmzde Bor mineralinden metal hidritlerde olduu gibi Hidrojen depolama
amacyla faydalanma ynnde almalar youn birekilde devam etmektedir. Bu
amala LaNi5 ve NaBO2 genel adlaryla ncl Lantan Nikel alam ve Sodyum
Borat kullanm denenmitir. 2,5 atm. Ve 25C scaklkta saf LaNi5 sv hidrojenden
iki kat sktrlm gaz hidrojenden 12 kat fazla hidrojen depolayabilmektedir. Enerji
younluu olarak ise sv hidrojenden 1,1 kat sktrlm gaz hidrojenden de 9 kat
fazladr[7].
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
27/98
14
izelge 2.3. Hidrojen Depolama aralar, kapasite ve younluu[8]
Depolama
Arac
erdii
Hidrojen
(kg/kg)
Depolama
Kapasitesi (hacim
iin kg/l)
Enerji
Younluu
(kj/kg)
Enerji
Younluu
(hacim iin
kj/l)
MgH2 0.070 0.101 9,933 14,330
Mg2NiH4 0.0316 0.081 4,484 11,494
VH2 0.0207 - 3.831 -
FeTiH1.95 0.0175 0.096 2,483 13,620
TiFe0.7Mn0.2H1.9 0.0172 0.090 2,440 12,770
LaNi5H7.0 0.0137 0.089 1,944 12,630
R.E.Ni5H6.5 0.0135 0.090 1,915 12,770
Sv H2 1.00 0.071 141,900 10,075
Gaz H2
(100 bar)1.00 0.0083 141,900 1,170
Gaz H2
(100 bar) 1.00 0.0166 141,900 2,340
Petrol - - 47,300 33,500
NaBH4 + 2H2O 4H2 (gaz) + NaBO2 (Borax)
Hidrojenin Sodyum Borat kullan
larak depolanmas
kimyasal denklemi yukar
dakigibidir.
2.5. Hidrojen Enerji Sistemi Programlar
ok deiik fikirler ortaya atlmasna ramen biz burada nemli grdklerimize
deineceiz.
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
28/98
15
Hydro-Hidrojen projesi Kanada ile Almanya arasnda 100 MWel bir enerji retimini
hedeflemektedir. Bu projeyle Quebecte bulunan ve temiz ve yenilenebilir enerji
kayna olan hidroelektricity kullanlarak elektroliz yoluyla hidrojen elde edilecek
ve avrupaya likit olarak gemilerle nakledilecektir. Avrupaya getirilen hidrojen de
elektrik retme, s kayna, aralarda, uaklarda ve fabrikalarda ayrca doal gazlar
gibi evlerde ve endstri ihtiyalar gibi deiik alanlarda kullanlacaktr[9].
Benzer bir proje Norve ile Almanya arasnda yaplmaktadr. Bu proje ile Norve de
surplus hidro enerji ile hidrojen retilecek. retilen hidrojen sv olarak gemilerle
Almanyaya tanacaktr. Bu proje Alman son kullanclar iin Hydro-Hidrojen
projesine gre daha hzl, ucuz hidrojen retimi, tanmas ve datm zincirini
ngrmektedir[10].
Mini Solar Hydrojen Energy System Nrnberg Almanya da kurulacak Solar-
Wassersoft-Bayer Hidrojen test ve uygulama tesislerinden oluacaktr. Bu tesis
Fotovoltaik piller, elektroliz nitesi, yakt pili, hidrojen depolama nitesi, hidrojen
retimi, hidrojen yakt istasyonu ve hidrojenle alan aralar gibi solar hidrojen
enerji sisteminin btn paralarn barndracaktr[11].
El Jrushi (srailli bilim adam) yksek kapasiteli Hidrojen retiminin Libya
llerinde gne enerjisi ana kaynakl olarak yaplmasn ve Avrupaya ihra
edilmesini projelendirmitir[12].
HYSOLAR projesi Almanya ile Suudi Arabistan arasnda Hidrojen retimini
hedeflemektedir. Bu proje ile Suudi Arabistan da gne enerji panelleri ile elektrik
elde edilecek ve bu elektrik elektrolizde kullanlarak Hidrojen retilecektir. retilen
hidrojen sv olarak gemilerle Almanyaya tanacaktr. Bu proje gelecekte lde
hidrojen retilerek Avrupaya ihra edilmesinin ekonomik, ticari ve teknolojik
olarak uygun ve dizayn edilebilir olduunu gstermitir[13].
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
29/98
16
Japon WE-NET program (Japon Ticaret ve Endstri Bakanl tarafndan
desteklenmektedir.) en iddial ve byk projelerden biridir. Bu proje iin kritik
Hidrojen teknolojisinin Hidrojen Enerji Sistemi amacyla kullanlabilmesi iin 2020
ylna kadar 3 milyar ABD Dolar harcama yapmay planlamaktadr[14].
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
30/98
17
3. YAKIT PLLER
3.1 Yakt Pillerinin Tarihsel Geliimi
Yakt pili kavram olarak ilk defa Jules VERNEnin The Mysterious Island
kitabnda ortaya konmutur[15].
water decomposed into its primitive elements and decomposed doubtless, by
electricity will one day be employed as fuel, hydrogen and oxygen which
constitute it, used singly or together, will furnish an inexhaustible source of heat and
light, of an intensity of which coal is not capable, Water will be the coal of the
future.
su iki ana elementine ayrlr ve kukusuz ki elektrikle ayrlabilir bir gn
yakt olarak kullanlacak,suyu oluturan hidrojen ve oksijen ayr ayr yada birlikte
kullanlr, kmr yeterli deilken su tkenmeyecek bir s ve k kayna
olacaktr, su gelecein kmr olacaktr.
Yakt pili, ilk olarak 1839 ylnda suyun elektrolizi konusunda almalar yapan Sir
William Grove tarafndan elektrokimyasal bir tepkime olarak ortaya konmu ve
gerekletirilmitir.
1923 ylnda Haldane rzgar enerjisi ve elektroliz yntemiyle hidrojen elde edilerek
sv hidrojen olarak depolanabileceini ve yakt olarak kullanlabileceini
ngrmtr. Bu ngr 15 yl sonra (1938 ylnda) Sikorsky tarafndan teknik
detaylar ile ortaya konmu ve hidrojenin havaclkta potansiyel yakt olacan da
belirtmitir[16].
1920lerin banda Lawaczek hidrojen ile alan motor, araba ve tren kavramnn
ana hatlarn ortaya koymutur. Bu kavrama gre elektroliz yardmyla hidrojen elde
edilecek ve bylece enerji doal gazlar gibi hidrojen boru hatlar ile tanabilecekti.
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
31/98
18
1920-1930 dneminde konu zerine almalar devam etmitir. Ayn dnemde Eren
ve ekibindeki mhendisler pek ok ara motorunu multi-fuel sistem, yani hem benzin
hem de hidrojen kullanabilir hale getirmitir[17,18].
lk baarl yakt pili 1932 ylnda Francis Baconun almalar sonucu ortaya
kmtr. Bacon, Mond ve Langer 1959 ylnda bir kaynak makinesine g salayan
5 kilowattlk pratik bir sistem kurmay baarmlardr. Baconun pili daha sonra
modifiye edilerek Amerikan uzay programnda kullanlmtr[19].
1950lerin sonunda NASA (Amerikan Ulusal Uzay Dairesi) insanl uzay
aratrmalar iin panellere g salamak zere aratrmalar balatmtr. Nkleer
reaktrlerin riskli olmas, pillerin ve aklerin ok ar ve ksa mrl olmalar
nedeniyle NASA enerji kayna olarak yakt pillerine nem vermitir. Yakt pilleri
Apollo ve Gemini uzay mekiklerinde gvenli olarak elektrik ve su salayarak uzay
almalarndaki nemlerini ortaya koymulardr.
Gne enerjisi kaynakl hidrojen ekonomisi kavram ilk olarak 1962 ylnda Bockris
tarafndan ortaya konmu, 1965 ylnda Justi tarafndan gelitirilerek ematize
edilmi, 1970 ylnda Bockris ve Triner tarafndan hidrojen ekonomisi olarak
isimlendirilmi, 1971 ylnda Bockris ve 1972 ylnda Bockris ve Appleby tarafndan
formlize edilmi, 1972 ylnda Gregory tarafndan llmtr[20].
1972 ylnda Marchetti Nkleer Hidrojen sistemini ortaya att. Bu sistemde izole
edilmi bir adada nkleer enerji kullanlarak retilen hidrojen svlatrlm olarak
gemilerle tanacak ve kullanlacakt[21].
Bockris 1962 ylnda Amerikan ehirlerinin Gne enerjisi kaynakl hidrojen ile
desteklenmesi iin plan hazrlamtr. Bu plana gre yzer fotovoltaik paneller
oluturulacak, elektroliz ile deniz suyundan hidrojen retilerek boru hatlar ile
ehirlere nakledilecekti. Japonlar tarafndan PORSHE (Planned Ocean Raft System
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
32/98
19
for the Hydrojen Economy) adlandrlan benzer bir kavram 1979 ylnda Escher ve
Ohta tarafndan ortaya konmutur[22].
1974 ylnda Vezirolu ilk uluslararas hidrojen enerji konferansn dzenlemitir.
THEME (The Hydrogen Economy Miami Energy Conference) konferansnda
herhangi bir ana enerji kayna ile hidrojen retimi ve fosil yaktlar yerine
kullanlabilirlii tartlm, fosil yaktlarn tkenmesi ve bu yaktlarn kullanlmas
ile oluan evre kirlilii ile ilgili sorularn cevaplanmasna allmtr[23].
Balangta hidrojenden yakt olarak faydalanlmas dnlrken yakt pilleri deil
de iten yanmal motorlarda benzin yerine hidrojen yaklmas dnlm ancak
aratrmalar sonucunda yakt pilleri ortaya km, gnmzde ise her geen gn
nemi daha da artmaktadr.
3.2 Yakt Pilleri
Yakt pilleri elektrokimyasal bir sre sonunda dorudan elektrik enerjisi retirler.
Bu srete iten yanmal motorlarda olduu gibi yanma evresi olmadndan temiz
enerji kaynadrlar.
Yakt pillerinde ana enerji kaynandan (Gne, Rzgar, Nkleer vb.) elde edilen
enerji ile nceki blmde anlattmz hidrojen elde etme yntemlerinden biri
kullanlarak elde edilen hidrojen kullanlr. Hidrojen havadaki oksijenle yakt pili
aracl ile yanarak su oluturur. Tepkime egzotermik olup s aa kar ancak
oluan s ok yksek deerde olmadnda su ile yakt pili dna atlr yksek s
reten yakt pillerinde ise ayrca soutma ihtiyac duyulabilir.
Genel olarak bir yakt pili yle alr;
Anotta hidrojen molekl elektron verir ve H+ekline dnr,
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
33/98
20
Elektronlar d hat ile katota doru ilerlerken bizim ihtiyacmz olan elektrikenerjisini retirler.
Hidrojen iyonlar yakt hcresinin tipine gre farkllk gsteren elektrolittengeerek katota ular.
Katota geen hidrojen iyonu ve havada bulunan oksijen d hattan gelenelektronlarla birleerek su oluturur.
Yakt pilleri kullandklar yakta, elektrolit cinsine ve alma scaklna gre farkl
isimler alr.
Yakt pillerinin kullandklar yakta gre:
1. Proton geiren polimeri zarl yakt Pili (PEMYP)2. Direk metanol yakt pili (DMYP)3. Alkali yakt pili (AYP)4. Fosforik asit yakt pili (FAYP)5. Erimi karbonatl yakt pili (EKYP)6. Kat oksitli yakt pili (KOYP)7. Rejeneratif yakt pili (RYP)8. Silindirik yakt pili (SYP)
Yakt pillerinin alma scaklklarna gre:
1. Dk scaklkta alan yakt pilleri ( 0-1000C )
2. Orta scaklkta alan yakt pilleri ( 100-5000C )
3. Yksek scaklkta alan yakt pilleri ( 500-10000C )
Yakt pillerinin kullandklar elektrolite gre:
1. Alkali elektrolitli yakt pilleri
2. Kat polimerili yakt pilleri
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
34/98
21
3. Fosforik asit yakt pilleri
4. Erimi karbonatl yakt pilleri
5. Kat oksitli yakt pilleri
3.3. Kullandklar Elektrota Gre Yakt Pilleri
3.3.1. Alkali yakt pili (AFC)
Elektrolit olarak %85 konsantrasyonunda KOH ( potasyum hidroksit) kullanlr ve
alma scakl 250C dir. %35-50 konsantrasyonda KOH kullanldnda alma
scakl 120C altna der. Katalizr olarak Ni (nikel), Ag (gm), metal oksitler
veya zel baz metaller kullanlr.
Anot: H2 (g) + 2 (OH)- (aq) 2 H2O (l) + 2e
-
Katot: O2 (g) + H2O (l) + 2e- 2 (OH)- (aq)
Toplam: H2(g) + O2 (g) H2O (l)
ekil 3.1. Alkali yakt pili[24]
Alkaliyakt pili
Elektronak
Yk
Hidrojen
Su
Anot KatotElektrolit
Hidroksitiyonlar
Oksijen
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
35/98
22
3.3.2. Polimer elektrolit veya proton deitiren zar yakt pili (PEMFC)
Elektrolit olarak yapsnda flor bulunduran ve sulfonik asit polimerleri gibi iyon
deitirebilen ok ince polimer zar kullanlr. 12-20 mikron seviyesinde kalnlklar
vardr. Zar inceldike verimlilii artar. Katalizr olarak anot ve katotta Pt (platin)
veya Pd (paladyum) gibi metaller kullanlmaktadr. alma scakl genellikle
100C altnda olup tipik alma scakl 60-80C dir.
Anot: H2 (g) 2 H+ (aq) + 2 e-
Katot: O2 (g) + 2 H+ (aq) + 2 e- H2O (l)
Toplam: H2 (g) + O2 (g) H2O (l)
3.3.3. Fosforik asit yakt pili (PAFC)
Elektrolit olarak %100 fosforik asit kullanlr. alma scakl 150-220C dir.
Katalizr olarak anot ve katotta Pt (platinum black) veya Pd (paladyum)
kullanlmaktadr.
Anot: H2 (g) 2 H+ (aq) + 2 e-
Katot: O2 (g) + 2 H+ (aq) + 2e- H2O (1)
Toplam: H2 (g) + O2 (g) + CO2 H2O (1) + CO2
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
36/98
23
ekil 3.2. Polimer elektrolitik zar ve fosforik asit yakt pili [24]
3.3.4. Erimi karbonat yakt pili (MCFC)
Elektrolit olarak Li (lityum), Na (sodyum), K (potasyum) gibi alkali karbonatlarnn
LiAlO2 biimindeki seramikleri kullanlr. alma scakl 600-700C dir.
Katalizr olarak anotta Ni (nikel) katotta ise nikel oksitler kullanlmaktadr.
Anot: H2 (g) + CO32- H2O (g) + CO2 (g) + 2 e
-
Katot: O2 (g) + CO2 (g) + 2 e- CO3
2-
Toplam: H2 (g) + O2 (g) + CO2 (g) H2O (g) + CO2 (g)
Fosforik asit ve P.E.M.yakt pili
Yk
Hidrojen
Elektronak
Su
Anot KatotElektrolit
Hidrojen
iyonlar
Oksijen
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
37/98
24
ekil 3.3. Erimi karbonat yakt pili [24]
3.3.5. Kat oksit yakt pili (SOFC)
Elektrolit olarak kat, gzeneksiz metal oksitler genellikle Y2O3 ile desteklenmi
ZrO2 kullanlr. alma scakl 650-1000C dir. Katalizr olarak anotta Co-ZrO2
veya Ni-ZrO2 katotta ise Sr ile desteklenmi LaMnO3 kullanlr[25].
Anot: H2 (g) + O2- H2O (g) + 2 e
-
Katot: O2 (g) + 2 e- O2
-
Toplam: H2 (g) + O2 (g) H2O (g)
Erimi karbonatyakt pili
Yk
Hidrojen
Elektronak
Su
Anot KatotElektrolit
Karbontrioksit
iyonlar
Oksijen
Karbondioksit
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
38/98
25
ekil 3.4. Kat oksit yakt pili[24]
Yakt pilleri arasnda zerinde en ok aratrma yaplan PEM ve SOFCdir. Kat
oksit yakt pilleri yksek sda alan ( 650-1000 C) ancak yksek enerji
kapasitesine sahip yakt pilleridirler.
Yksek sda almalar nedeniyle tanabilir platformlarda kullanlmalar mmkn
olmamaktadr. Ancak hem alma ssndan stma amacyla faydalanlabilmesi hem
de doalgazlarn hibir ileme tabi olmadan kat oksit yakt pillerinde yakt olarak
kullanlmalar da ev ve ofis uygulamalar iin avantaj yaratmaktadr.
Yksek enerji kapasiteleri nedeniyle kat oksit yakt pillerinin yaygn bir kullanm
alan da elektrik santralleri olaca tahmin edilmektedir.
Kat oksityakt pili
Yk
Hidrojen
Elektronak
Su
Anot KatotElektrolit
Oksijeniyonlar
Oksijen
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
39/98
26
izelge 3.1. Yakt pilleri genel zellikleri[1]
Fosforik
asit
yakt pili
Alkali
yakt pili
Erimi
karbonat
yakt pili
Kat oksit
yakt pili
Proton
deitiren zar
yakt pili
Elektrolit Fosforik
asit
Potasyum
hidroksit
Karbonat inko
zerine
tutturulmu
Yitrium
(YSZ)
yon
deitirici
polimer zar
alma
scakl(C)
200 100-250 600-700 650-1000 50-80
Yk tayc H+ OH- CO3-2 O2
-2 H+
Hcre
malzemesi
Karbon Karbon Seramik Nikel,
paslanmaz
elik
Karbon
G
younluu
(W/kg)
120-180 35-105 30-40 15-20 350-1500
Katalizr Platin Nikel,
gm
Nikel Zirkonyum Platin
Yakt pillerinin genel yaplar izelge 3.2de verilmitir. izelgede btn yakt
pillerinin alma scaklklar incelendiinde en dk ve pratik uygulamann en
kolay olduu soutma iin zel yap oluturulmasna en az ihtiya duyulann proton
deitiren zar yakt pili olduu grlmektedir.
ekil 3.9da yakt pilleri polarizasyon erileri grlmektedir. Grafikte verilen eriler
diren kayplarnn olduu yani gerekte bizim bu pilleri altrmamz gereken
blgeyi gstermektedir. Proton deitiren zar yakt pilinin akm deerinin dierlerine
gre daha yksek olduu grlmektedir.
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
40/98
27
ekil 3.5. Yakt pilleri polarizasyon erileri [1]
izelge 3.3de yakt pillerinin kimyasal tepkimeleri grlmektedir. Kimyasal
tepkimeler yakt pillerine gre deitii gibi izelge 3.2den grld gibi akm
tayc iyon da deimektedir.
izelge 3.2. Yakt pilleri kimyasal tepkimeleri[1]
Yakt pili tipi Anot tepkimesi Katot tepkimesi
Alkali H2 + 2 (OH)- 2 H2O + 2e
- O2 + H2O + 2e- 2 (OH)-
Polimer
elektrolitH2 2 H
+ + 2 e- O2 + 2 H+ + 2 e- H2O
Fosforik asit H2 2 H+ + 2 e- O2 + 2 H
+ + 2e- H2O
Erimi
karbonatH2 + CO3
2- H2O + CO2 + 2 e- O2 + CO2 + 2 e
- CO32-
Kat oksit H2 + O2- H2O + 2 e
- O2 + 2 e- O2
-
Hcre
Gerili
mi
(V)
Akm Younluu (mA/cm3)
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
41/98
28
ekil 3.6. Yakt pilleri alma prensipleri
ekil 3.10da tm yakt pillerinin akm tayc iyonlar, tepkimeye giren molekller
ve katalizrler grlmektedir. Burada dikkati eken unsur tm yakt pillerinin
Anot-Elektrolit-Katot yapsnda olmasdr.
ekil 3.11de yakt pillerinin verimlilii ortaya konmaya allmtr. Fosil yaktlarn
verimliliinin %33 olduu gz nnde tutulursa tm yakt pillerinin fosil yaktlardan
daha verimli olduu grlmektedir.
ekil 3.12de ise yakt pilleri ile dier enerji kaynaklarnn atk gaz karlatrmas
yaplmtr. Grafikten grlecei gibi yakt pillerinin atk gaz neredeyse 0 (0,04) iken
Yakt Oksi en
Anot Elektrolit Katot
Atk yakt vern gaz k
Atk oksijen vern gaz k
Yk
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
42/98
29
fosil yaktlarn 24,9 ( pound/1000 kWh )dur. Bu durum da yakt pillerinin dnya iin
ne denli nemli temiz enerji evrim arac olduunun ak bir ispatdr.
ekil 3.7. Yakt pillerinin verimlilii [26]
ekil 3.8. Yakt pilleri ile dier enerji kaynaklarnn atk gaz karlatrmas
Verim
lilik(%)
Sistem c MW
Fosil yakt Microtrbin Birletirilmi Yakt pilidnml gaz
trbiniNOx, CO, SOx, Hidrokarbon ve partikl miktar olarak (pound/1000kWh)
Fosil
YaktlarOrtalamaVerimi(%33)
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
43/98
30
4. PEM YAKIT PL, ALIMASI, VERMLLK HESABI VE
LMLER, PEM TABANLI ENERJ SSTEM KURULMASI VE
YAKIT PLLERNN GELECE
4.1. Polimer Elektrolit veya Proton Deitiren Zar Yakt pilinin almas
Temel olarak ince iyon ( H+ ) ileten polimer zar zerine kaplanm teflon gibi uygun
maddeyle yaplm anot ve katotlar olan bunlarn zerinde elektron toplayclar
bulunan yakt pilidir.
Polimer elektrolit yakt pilinden elektrik retimi u ekilde gereklemektedir:
Anot tarafndan gelen hidrojen zar zerindeki katalizre gelir. Katalizrle temas eder
ve elektron vererek ( H+ ) iyonuna dnr.
H2 2 H+ + 2 e-
yon haline dnen hidrojen sadece hidrojen iyonunu geiren zar boyunca
ilerleyerek katota ular. Bu srada hidrojen tarafndan verilen elektron d devreden
dolaarak bizim ihtiya duyduumuz elektrik akmn retir.
Katotta hava ierisinde bulunan oksijen katotta bulunan platin aktif yzeye ular.
Platin aktif yzeyde zar ierisinden geen hidrojen iyonu ve d devreden gelen
elektronlar ile birleerek suyu oluturur.
O2 + 2 H+ + 2 e- H2O
Toplam tepkime
H2 + O2 H2O + heat
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
44/98
31
ekil 4.1. PEM yakt pili yaps
eklinde ifade edilir. Tepkime sonucunda oluan s katottan sistemi terk eder.
Oluan s ise su ile sistemden uzaklatrlr. Oluan su younlua bal olarakstma
amacyla kullanlabilecei gibi uzay almalarnda olduu gibi ime suyu olarak da
kullanlabilir. PEM yakt pili sistemi eer hibrit bir yapda ise dardan soutma
ihtiyac duyulabilir.
Resim 4.1. 10-12V 1,5 kW g reten yakt pili yn
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
45/98
32
ekil 4.2. Tipik yakt pili yn[1]
PEM yakt pilinden elde edilecek Gerilim ideal olarak 1,229Vtur (1 atm. 25).
Ancak uygulamada bu deer ortalama 0,6Va kadar dmektedir. stenilen Gerilim
ve akm deerine ulamak iin PEM yakt pilleri seri ve paralel olarak balanr.
Oksijen giriiHidrojen k
Hidrojen giriiOksijen ve suk
Anot
Elektrolit
Katot
Balant ubuu
Sonlandrc
Tayc yzey
ki kutuplu ayrc
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
46/98
33
izelge 4.1. Polimer zarlarn baz fiziksel-kimyasal zellikleri
Zar Kalnlk
(M)
Su miktar
(%)
Geirgenlik
(C/cm)
Nafion 117 175 34 0.020
Nafion 115 100 35 0.050
Nafion 112 60 36 0.100
Dov 125 54 0.114
Flemion 120 35 0.076
BAM3G 120 87 -
NASTAI 170 60 -
NASTATHI 120 30 -
Aciplex-S1104 120 43 0,108
MF-4CK 120 40 -
4.2. Yakt Hcresinin Verimlilik Hesab
Sistemin verimlilii, sistemden alnan enerjinin, sisteme verilen enerjinin miktarna
olan orandr. Verimlilik, Termodinamik (ideal) ve gerek olarak hesaplanmaktadr.
Termodinamik (ideal) verimlilik (T) sl yani s veren yapdadr. Is tekniinde
ideal termik dnm faktr reaksiyonun yaratt maksimum iin entalpiye
oranyla gsterilir.
(T) = G /H = 1- (T S /H) .
Elektrokimyasal eleman iin bu denklemi doru kabul edersek aadaki eitlii
yazmamz mmkndr
(T) = - nFEe / (H).
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
47/98
34
Elemanda oluan reaksiyon H < 0 olduunda
S < 0 T < 1,
S = 0 T = 1,
S > 0 T > 1,
izelge 4.2. Baz elamanlar iin ( T ) deerleri
Akm douran reaksiyon Ee,V
(Dengede)
( Ee/T)298
Mv/K
T
(deal)
e
(Elektrik)
H2 + 1/2O2 = H2Os 1,23 -0,85 0,83 0,978
H2 + 1/2O2 = H2Og 1,19 -0,23 0,94 -
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2Og 1,04 -0,01 1,0 -
C + O2 = CO2 1,02 0,01 1 0,95
C + O2 = CO 0,71 0,47 1,2 0,334
CO + O2 = CO2 1,33 -0,45 0 0,93
Grld gibi baz elamanlarn bu metot ile ideal termodinamik verimlilii
hesaplandnda, verimliliin birden byk olduu grnmektedir. Buda
termodinamik kurallarna terstir. EerS > 0 olduu durumu teorik olarak elemann
evreden s yuttuu ile izah edilmesi mmkndr. Buna gre elamann ideal termik
verimlilik denklemi, bu durum iin evreden s yutulduunu gstermektedir.
Qcev. = - TS.
ten yanmal motorlarda ideal termodinamik verimliliini , TT
TT = (T2-T1) / T2
Burada T1 ve T2ten yanmal motorun scaklk araln gstermektedir.
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
48/98
35
Hesaplamalar gstermektedir ki ( hatta 15000C bile) iten yanmal motorlarn TT
deerleri yakt pillerinden %30 - %40 dktr.
Genel verim e dersek, sistemden ayrlan k alannn eck. Aygta dahil olan k
alannn eir. Orann gstermektedir.
e =eck. / egir.
Burada - eck ve egir uyun olarak k alannn k ve giri gstermektedir.
k (i grme kabiliyeti) bir ksm enerjinin snrsz olarak ie veya bir baka enerji
formasna dnmesini gstermektedir.
Elemanlar iin, ideal k verimi her zaman bire eittir. deal k veriminin
aadaki denklemle ele alnmas mmkndr.
1e = nFEe / (eo + ei)
Bu durumda eo , ei - reaksiyon rnnde oksitlenme ve indirgenmedir.
4.3. Yakt Pillerinin Gerilim/Akm Karakterizasyonlar
Yakt pillerini karakterize eden esas parametreler gerilim, akm dolaysyla da g
dr. Volt/Amper karakteristiine gemeden nce normal elektrot potansiyelini ve
elektrokimyasal sistemlerde kutuplanma tiplerini ksaca tanmlayalm.
Her bir elektronik iletkenlie sahip metal ve yar iletken malzeme elektrolitle temas
halinde olduunda, bu malzemenin elektrolitle kontak snrnda mikro kondansatr
oluur. Sz konusu mikro kondansatr elektrik yklerinin yeni bir dizilii sonucudur.
Bir baka deyile, iki eitli faz arasnda (hava-metal, metal-metal, metal-elektrolit
v.b.) oluan kontak potansiyel farkn gstermektedir ki buda bir metal ve veya
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
49/98
36
iletken malzeme ile iyonik elektrolit arasnda olutuunda daha aka
grnmektedir.
Bu potansiyel farkna elektrot potansiyeli denir (E0) ve herhangi bir bavuru
(kyaslama) elektroduna gre llebilir. eitli elektrot tipleri mevcut olduundan
(metalik, gaz, redox v.s.) her bir hal iin bu hale zel formlle hesaplanr.
Her bir yakt pili basit halde iki elektrottan oluur.
rnein H2 | O2 yakt pili hidrojen ve oksijen yar hcrelerde oluur.
PEM polimer elektrolit zar kullanld iin anot (-) H2 | Katalizr | PEM oluur. Her
iki elektrotta kullanlan gazlarn basncna bal olarak ak devre koullarnda
hidrojen ve oksijen arasnda olan potansiyel fark (elektromotor kuvveti) en yksek
deerde olur :
E = E0+ (RT)/(2F) ln[(PH2 PO2 / PH2O]
Burada;
P - ksmi basnc gstermektedir.
E0= -G0 /nF ise standart elektromotor kuvvetidir.
Elektrotlar arasndaki potansiyel farkna yakt pillerinin gerilimi denir.
Yakt pillerinde oluan gerilim ack devre, denge durumu ve sabit gerilimi olarak bir
birlerinden farkllarlar.
Eer bu fark ak devre halinde ise buna ak devre gerilimi denir ve bu halde en
yksek deere ulamaktadr.
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
50/98
37
Eer elektrotlarda denge hali olmumusa, bu elektrot da oluan potansiyele denge
halinde ki potansiyel denir ve Ua.d. = Edengeekilde yazmamz mmkndr.
Fakat genelde elektrotlarda denge hali olumaz ve bu durumda oluan potansiyeller
genelde duraan, kark, statik v.s. eklinde adlandrlr.
Sistem elektik retirken veya sistemden elektrik akm geerken sistemin gerilimi
elektro motor kuvvetinden farkl olur.
Pil Halinde U=Ee+Ee-Uom
Burada :
Ee -akm geerken elektrotun toplam kutuplanmay tanmlyor.(akm altnda
elektrot potansiyeli ile akm olmadan oluan elektrot potansiyelleri arasndaki fark.)
Bu farkn oluma nedeni ise akm altnda olan elektrotta oluan elektrokimyasal,
kimyasal veya difzyon sreleridir.
Ee denge halinde elektrot potansiyelleri.
Uom Akmn herhangi bir aktif direnten getiinde harcanan gerilim paydr.
Pratikte yakt pilinin tanmlamas iin volt-amper erisinden yararlanlr.
Bu eri aadaki gibidir;
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
51/98
38
ekil 4.3. Yakt pili gerilim-akm karakteristik erisi
ekil 4.4. PEM yakt pili kutuplanma erisi
Aktivasyon kutuplanmas(Elektrokimyasal lev)
Konsantrasyon kutuplanmas(Difzyon levi)
Diren kayplar
Akm younluu
Hcrevoltaj
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
52/98
39
Grafikten grnd gibi 3 blge mevcuttur;
Birinci blge: Gerilimin ok hzl deitii durumdur. Blgede kutuplanmann ve
dolaysyla gerilimin nedeni elektro kimyasal srecin en dk hzda olmasdr. Bu
halde akmla gerilim deimesi arasndaki fonksiyon stel olarak deiir.
Bu blgede Anotta hidrojenin iyonlamas:
H H+ + e-
Katotta:
O +2H+ + 2e- H2O
ndirgenme reaksiyonlarnn olutuunu sylememiz mmkndr.
kinci blge : Aktif direnten dolay gerilimin azalmasn gsterir. Azalma erisi
dorusal olarak azalan fonksiyon ile tanmlanabilir. .
nc blge : Gerilim hzl Akmn ise ok dk hzla deitii blgedir. Bunun
nedeni ise her iki elektrotun difzyon ve elektrokimyasal kutuplanmas ile izah
edilmektedir. Bu blmde akm yksek olduu iin zar ierisinden gei ok
hzlanmakta ve neredeyse zar yokmu gibi atomlar anotdan katoda gemekte yani
dfize olmaktadr.
Her hal iin ayr-ayr akmla akm-gerilim arasnda olan analitik ifadeler
aadaki gibidir.
Elektro kimyasal ilev en zayf hzl aama olduundan ;
J = J0 {exp [( nF ) Eelk] - exp [( -nF ) Eelk] }
RT RT
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
53/98
40
Burada J0 denge potansiyelinde akm younluu olup aadaki formlle hesaplanr;
J0 = NFkOKCRexp [( nF ) Er] = NFkRCox exp [( -nF ) Er]
RT RT
Akm younluunun byk deerlerinde;
J = J0 exp [( nF ) Eex] veya EX = -2,3RT log 2,3RT logJ = a+b logJ
RT nF nF
Grld gibi elektrokimyasal kutuplanmas akm younluunun logaritmik bir
fonksiyonudur.
Kimyasal polarizasyonun neticesinde (EK) ile akm younluu arasnda bant
E = + RT ln (1- i )
nF ilim
Burada ilim akmn younluunun limit deerini gsterir.
ilim = nFkVkimCm uygun geliyor.
Burada Vkim kimyasal reaksiyonunun hzn gstermektedir.
k reaksiyon hz sabiti
C kimyasal malzemelerin younluu
m reaksiyonun ss
Difzyon polarizasyonunun nedeni reaksiyon sonucu oluan malzemelerin elektrot
yzeyinde difzyon edilmesinin ok dk hzda olmasdr.
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
54/98
41
Bu halde polarizasyonla akm younluu arasndaki iliki aadaki gibidir.
E = 2,3RT log (1- J )
nF JD
Burada JD = difzyon akmn limit deeri olup aadaki formlle hesaplanr.
JD = nFDCV /
Burada D difzyon katsays olup birok iyon ve molekller iin yaklak 10-9 m2/sn
dir.
CV kimyasallarn hacimsel konsantrasyonlar.
difzyon tabakasnn kalnldr.
4.4. Yakt Pilinin Gc
Elektriksel g ifadesi P = V.I dir.
Eer yakt pilinin gerilim/akm erisi belli ise o zaman erinin istenen noktasnda
g hesaplanabilir. Aslnda gerilim/akm erisinde hcre gerilimi ile akm
younluu arasnda grafik oluturulduunda bu grafik zerinde Pyi watt/cm2 yani
yzeyin g ekimi dier bir ifadeyle yakt pilinin gc gzkr.
ekil 4.5den grld gibi maksimum g yaklak olarak 0,5 wattdr.
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
55/98
42
ekil 4.5. Yakt hcresi yzeyin g ekimi grafii
ekil 4.6. Hcre gerilimi ile g arasndaki iliki grafii
mA
Watt
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
56/98
43
4.5. PEM Hcresi lmleri
nceki ksmda PEM yakt pilinin alma ekli kimyasal formllerle izah edilerek
gerilim/akm karakteristii ve g erisi izilmitir. Bu blmde ise deneysel
lmlerle analiz yaplmaya allacaktr.
Analiz iin resimde grlen 7x7 cm Nafion-117 zar kullanlmtr.
Resim 4.2. Deneyde kullanlan PEM yakt pili
Deney iin elektroliz yoluyla elde edilen Hidrojen kullanlm 2 l aletiyle
(Fluk77) anlk olarak Gerilim ve akm deerleri okunarak kayda geirilmitir. Yk
olarak ayarl diren kutusu (1433-B Decade Resistor.) kullanlmtr. Ancak
minumum deer 1 olduu iin en dk deer 0,01 dirence sahip kablo
kullanlarak llm olup yakt pilinin i diren deerine yakn bir deer olduu
dnlmektedir. Oluturulan dzenek Resim 4.4de grlmektedir.
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
57/98
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
58/98
45
Resim 4.5. Gerilim-akm lm iin kullanlan l aletleri
ekil 4.7. Deney dzenei blokemas
Yaplan lmlerde diren kademesi deitirilerek yk zerinde oluan gerilim ve
yk zerinden geen akm deerleri llerek kaydedilmitir. lm deerleri
izelge4.3de verilmitir. Bu deerler bir grafik altnda toplanarak PEM yakt pilinin
gerilim/akm ve g karakteristii izilmitir.
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
59/98
46
izelge 4.3 PEM yakt pili tek hcre kullanlarak yaplan lm deerleri
Diren () Gerilim ( mV) Ak m (mA) G (mW)0,01 25 240,00 6,00
1 170 180,00 30,602 263 150,00 39,453 350 130,00 45,504 430 120,00 51,605 500 110,00 55,006 545 92,28 50,297 576 85,00 48,968 593 80,00 47,449 606 70,00 42,42
10 616 65,00 40,0420 622 34,10 21,2130 628 23,06 14,4840 685 16,95 11,6150 691 13,80 9,5460 697 11,65 8,1270 703 10,07 7,0880 704 8,86 6,2490 707 7,98 5,64
100 725 7,21 5,23200 730 3,70 2,70300 735 2,48 1,82400 749 1,88 1,41
500 752 1,44 1,08600 765 1,23 0,94700 766 1,05 0,80800 767 0,94 0,72900 768 0,83 0,64
1000 769 0,74 0,572000 771 0,37 0,293000 772 0,26 0,204000 774 0,19 0,155000 775 0,15 0,126000 781 0,13 0,107000 784 0,11 0,09
8000 788 0,10 0,089000 792 0,09 0,0710000 830 0,08 0,0720000 870 0,04 0,0330000 930 0,03 0,0340000 970 0,03 0,0350000 981 0,02 0,0260000 990 0,02 0,0070000 1,005 0,01 0,0080000 1,015 0,01 0,0090000 1,029 0,01 0,00
100000 1,035 0,00 0,00
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
60/98
Gerilim - Ak
m Karakteristii
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250
Akm (mA)
Gerilim
(mV)
ekil 4.8. PEM yakt pili gerilim-akm grafii
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
61/98
Gerilim - G Erisi
-10,00
0,00
10,00
20,0030,00
40,00
50,00
60,00
0 100 200 300 400 500 600 700 800 9
Gerilim (mV)
G(m
W)
ekil 4.9. PEM yakt pili gerilim-g grafii
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
62/98
49
izelge 4.4. Paralel bal PEM yakt pili ift hcre lm deerleri
Diren () Gerilim ( mV) Ak m (mA) G (mW)0,01 42 550,00 23,10
1 227 220,00 49,942 373 180,00 67,143 512 172,00 88,064 637 159,00 101,285 655 131,00 85,816 663 111,00 73,597 672 97,00 65,188 675 85,80 57,929 683 75,30 51,43
10 692 68,00 47,06
20 708 25,12 17,7830 719 20,21 14,5340 725 15,83 11,4850 732 14,20 10,3960 736 11,43 8,4170 740 10,02 7,4180 747 9,11 6,8190 750 8,03 6,02
100 767 7,37 5,65200 782 3,91 3,06300 800 2,66 2,13400 813 2,03 1,65
500 825 1,63 1,34600 840 1,39 1,17700 872 1,24 1,08800 900 1,12 1,01900 913 1,01 0,92
1000 941 0,93 0,882000 972 0,48 0,473000 995 0,33 0,334000 1007 0,25 0,255000 1013 0,20 0,206000 1024 0,17 0,177000 1035 0,14 0,14
8000 1039 0,13 0,149000 1043 0,12 0,13
10000 1047 0,11 0,1220000 1052 0,06 0,0630000 1055 0,04 0,0440000 1057 0,03 0,0350000 1063 0,02 0,0260000 1068 0,02 0,0270000 1070 0,02 0,0280000 1073 0,01 0,0190000 1075 0,01 0,01
100000 1075 0,01 0,01
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
63/98
Gerilim-Akm Karakteristii
0
100200
300400
500600
700
800900
10001100
1200
0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500
Akm (mA)
Gerilim
(mV)
ekil 4.10. Paralel bal PEM yakt pili ift hcre gerilim-akm grafii
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
64/98
Gerilim - G Erisi
0,00
20,00
40,0060,00
80,00
100,00
120,00
0 200 400 600 800 1
Gerilim (mV)
G(mW)
ekil 4.11. Paralel bal PEM yakt pili ift hcre gerilim-g grafii
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
65/98
52
izelge 4.3, ekil 4.8 ve ekil 4.9dan grlecei gibi Tek hcreli PEM yakt
pilinin en verimli alma aral 400-500 mVdur. Bu aralkta g 0,5-0,55 mW
deerinde olmaktadr. lm sonucunda elde ettiimiz deer bir nceki blmde
hesaplamalarla elde ettiimiz sonulara olduka yakndr. Deerler arasndaki baz
farkllklarn kullandmz hidrojenin basncnn dk olmas, yakt pilimizin uzun
sredir kullanlyor olmas, lme hatalar gibi sebeplerden kaynakland
dnlmektedir. Ancak ideal deerler ile lm arasnda bir miktar fark olmas da
doaldr.
ki tek hcreli yakt pilinin paralel olarak balanmas ile yaplan lmler izelge
4.4de verilmitir. Tek hcrede elde edilen g en yksek deer olarak 55 mW
olarak llmtr. ki pil paralel balanarak yaplan lmde beklenen g 110
mW olmasdr. Ancak 101 mW deeri llmtr. Der bir deyile iki hcrenin
paralel balanmas ile yaklak % 9 g kayb olmaktadr.
4.6. Tek Hcrede ift Membranl Yakt Pili
u ana kadar incelediimiz hcre ekil 4.1de grld gibi bir PEM ve iki yannda
yerletirilmi gaz difzyon tabakas ve akm toplayc ile oluturulmu ve bir yzeye
verilen hidrojenin elektro kimyasal reaksiyonu ile elektrik retmesi prensibine
baldr. Bilindii gibi yakt pillerinde verimlilik kadar nemli bir unsur da boyut ve
yaktn ayn hz ve basn ile hcrelere ulatrlmasdr.
Tek hcrede ift membranl Yakt pili bir hcre ierisinde yerletirilmi iki membran
ve bunlarn ortasnda tek akm toplayc kullanlarak oluturulmutur. Bu hcrede
yakt iki membran arasna verilmektedir. Bu uygulama ile hem boyutta tasarruf
salanmakta hem de yakt her iki membrana ayn hz ve basnta ulaarak reaksiyon
oluturmakta, hcreler arasnda potansiyel kayb olumasnn nne geilerek
verimlilik arttrlmaktadr.
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
66/98
53
ekil 4.12. Tek hcrede ift membranl PEM yakt pili yaps 1.Membran 2.Katalizr3.Elektrot (Katot) 4.Akm toplayc ve gaz difzyon tabakas 5.Elektrot(Anot) 6.Hidrojen deposu 7.Elektrot odas (Anot) 8.Elektrot odas (Katot)
Bu yakt pilinde gaz difzyon tabakas ve akm toplayc olarak paslanmaz elikten
imal edilen gzenekli bir levha kullanlmtr. Bu levha gaz difzyon tabakas ve
akm toplaycnn tm fonksiyonlarn tam olarak yerine getirmektedir. ki membran
arasna verilen yakt her iki membrana ayn hz ve basnta ulaarak reaksiyon
oluturmaktadr. Reksiyon sonucu protonlardan ayrlan elektronlar tek bir akm
toplayc ile toplanmaktadr. Her iki membrann d yzeylerinde (Katot) ise birer
akm toplayc mevcuttur. Tepkime iin ihtiya duyulan oksijenin atmosferden
karlanabilmesi iin yakt pilinin her iki yzeyinde gzenekli mika kullanlmtr.
1
23
5
8
7
O2 O2
4
6
8
7
H2
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
67/98
54
Tek Hcrede ift Membranl PEM yakt pili ile yaplan lmler izelge.4.4. de
verilmitir. Tek hcrede elde edilen g en yksek deer olarak 55 mW olarak
llmtr. ki pil paralel balanarak yaplan lmde beklenen g 110 mW
olmasdr. Ancak 104 mW deeri llmtr. Der bir deyile iki hcrenin paralel
balanmas ile yaklak % 5 g kayb olmaktadr.
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
68/98
55
izelge 4.5. Tek hcrede ift membranl PEM yakt pili lm deerleri
Diren () Gerilim ( mV) Ak m (mA) G (mW)0,01 50 530,00 26,50
1 244 240,00 58,562 390 180,00 70,203 530 175,00 92,754 655 160,00 104,805 675 140,00 94,506 683 120,00 81,967 692 100,00 69,208 695 90,00 62,559 700 80,00 56,00
10 710 70,00 49,70
20 729 28,51 20,7830 739 20,82 15,3940 746 16,37 12,2150 752 13,56 10,2060 756 11,57 8,7570 760 10,10 7,6880 765 8,97 6,8690 770 8,10 6,24
100 786 7,46 5,86200 802 3,94 3,16300 820 2,70 2,21400 830 2,06 1,71
500 843 1,68 1,42600 860 1,45 1,25700 890 1,28 1,14800 917 1,14 1,05900 930 1,04 0,97
1000 960 0,96 0,922000 990 0,50 0,503000 1014 0,34 0,344000 1025 0,25 0,265000 1035 0,20 0,216000 1044 0,18 0,197000 1053 0,15 0,16
8000 1059 0,14 0,159000 1061 0,12 0,13
10000 1063 0,11 0,1220000 1065 0,06 0,0630000 1067 0,04 0,0440000 1070 0,03 0,0350000 1073 0,02 0,0260000 1075 0,02 0,0270000 1077 0,02 0,0280000 1079 0,01 0,0190000 1080 0,01 0,01
100000 1080 0,01 0,01
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
69/98
Gerilim-Akm Karakteristii
0
100
200
300
400
500600
700
800
900
1000
1100
1200
0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500
Akm (mA)
Gerilim
(mV)
ekil 4.13. Tek hcrede ift membranl PEM yakt pili gerilim-akm grafii
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
70/98
Gerilim - G Erisi
0,00
20,00
40,0060,00
80,00
100,00
120,00
0 200 400 600 800 1
Gerilim (mV)
G(mW)
ekil 4.14. Tek hcrede ift membranl PEM yakt pili gerilim-g grafii
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
71/98
58
4.6. Yakt Pillerinin Gelecei
Birleik Devletler Enerji Bakanl tarafndan yaplan almalar sonucunda yakt
pillerinin Pazar durumu grafikteki gibi olacaktr.
ekil 4.15. Birleik devletler yakt pilleri hedef kullanm alanlar[26]
Gnmze kadar olan gelimeler, fosil yaktlarn hzla tkenmekte oluu ve oluan
ihtiyalar yakt Pilleri iin avantaj olarak grnmektedir. Amerika Birleik
Devletlerinde nmzdeki 15 yl ierisinde yakt pillerinin pazar durumu tahmini
ekil 4.15de grlmektedir. ekilden de grlecei gibi yakt pilleri 2010lu
yllardan itibaren vazgeilmez enerji kaynaklar olarak karmza kacaktr. Bu
nedenle konu hakknda almalar ve gelimelerin devam etmesi kanlmazdr.
ekilde en nemli ihtiya alanlarndan biri olan ulam sektr yer almamaktadr.
Otomotiv sektrndeki almalar prototip imalatlarn yaplmas ile seri retim
aamasna kadar gelmi durumdadr. Otomotiv sektr de gz nne alndnda
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
72/98
59
bugn dnyaya ekil ve yn veren fosil yaktlarn ve iten yanmal motorlarn yerini
yakt pilleri ve hidrojenin alacan sylemek hayalcilik olmayacaktr.
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
73/98
60
5. SONU VE NERLER
Yakt pilleri verimlilikleri yksek elektrokimyasal enerji dntrc olarak
adlandrmak en doru yaklam olacaktr.
Gnmz dnyasnda temiz ve srekli enerji kaynaklarna ihtiya her geen gn
artmaktadr. Yakt pilleri iin gelecekte kullanm alanlar tahminleri de gz nne
alndnda uzun yllar gndemde ve kullanmda kalaca ve pek ok gelimelere
ak olduu aktr.
almamzda yakt pilleri ve Hidrojen hakknda teorik bilgiler verilmi ve yakt
pillerinin gerilim/akm karakteristii teorik ve pratik olarak ortaya konulmutur.
Yaplan lmlerle elde edilen deerler hesaplama deerlerine olduka yakn olarak
gzkmektedir. Ancak pratik uygulamalarn teorik hesaplamalardan bir miktar farkl
olmas da doaldr.
lmlerde kullandmz PEM yakt pili hcresinin kullanlm olmas, elektroliz
yoluyla rettiimiz hidrojenin basnlandrlmadan kullanlmas gibi etkenler
lmlerimizi etkilemi ve pratik uygulama ile az da olsa farkllklar olumasna yol
amtr. Bu farklar ok etki yaratacak farklar deildir. Hesaplanan g grafii ile
llen g grafii karlatrldnda uygulamann teorik alma ile uyumlu olduu
grlmektedir.
Bir yakt pili yn hcrelerin birletirilmesi ile olusa da salkl almas iin pek
ok blmden olumas gerekmektedir. Bunlar yakt olarak kullanlan hidrojen ile
dardan verilen havann basnlandrlmas, oluan suyun sistemden dar atlmas,
hcre ynnn soutulmas ve k gcnn kullanm iin regle edilerek stabil
hale getirilmesidir.
Basit bir yaklamla her hcrenin 0,5W g retecei dnlerek 10 hcreden 5W
alnaca dnlebilir. Ancak pratikte hcrelerin i direnci ve sistemi destekleyecek
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
74/98
61
dier nitelerin enerji ihtiya/harcamalar sonucu 5W deerine ulalamayacaktr. Bu
konuda alacaklarn karlalabilecek bu tr problemleri zecek fikirler zerinde
durmas gerekecektir.
Deneysel almamzda iki tek hcreli membrann paralel balanmas ile oluan g
kayb %9, tek hcrede ift membranl yapda oluan g kayb ise %5 seviyelerinde
olmaktadr. Yeni oluturulan tek hcrede ift membranl yakt pilinin kayplarnn
daha az olmas bir avantaj olarak gze arpmaktadr.
nemi her geen gn artan yakt pilleri zerine almalarn artarak devam etmesi ve
pratik uygulamalar yaplarak retim teknolojisinin lkemize kazandrlmas nemli
bir hedef olarak ortaya kmaktadr. Ancak zerinde durulmas gereken konu seri ve
paralel olarak balanan yakt pillerinin i direnleri, yaktn (hidrojenin) eit basn
ve oranda pillere datlamamas, pillerin karakteristik farklar gibi sorunlarn
yarataca g kayplarnn minimize edilmesi ve daha verimle yaplar oluturulmas
olacaktr.
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
75/98
62
KAYNAKLAR
1. Vezirolu,T.N. and Barbir,F., Hydrogen Energy Technologies, UNIDO,5-47, Vienna (1998).2. Steinberg,M. and Cheng,H.C., Moden and Prospective Technologies for
Hydrogen Prduction from Fossil Fuels, Oxford, 2:699-740 (1998).
3. Hancock,O.G., A Photovoltaik-Powered Water Elektrolyzer: Its Performanceand Economics, G.P.Putnams Sons, New York, 335-344 (1984).
4. Baykara,S.Z. and Bilgen,E., An Overall Assessment of Hydrogen ProductionSolar Water Termolysis,Int.J.Hydrogen Energy, 14:881-889 (1989).
5. Engels,H. Thermochemical Hydrogen Production, Int.J.Hydrogen Energy,12:291-295 (1987).
6. Willner,I. and Steinberger,B., Solar Hydrogen ProductionThrough PhotoBiological,Int.J.Hydrogen Energy, 13:593-604 (1998).
7. Wyczalek,F.A., The End Of Petroleum, 37th IECEC, IECEC 20102, 775-781 (2002).
8. Iguchi,S.,Kimura,K.,Ito,N.,Tange,K. and Suziki,H., New Leadsfor Future FCVehicle, Fuel Cell Seminar, San Antonio TEXAS,210-217 (2004).
9. T.N.Vezirolu, C.Derive and J.Pottier, Hydrogen Energy Progress IX,M.C.I., Paris, 3:1821-1828 (1992).
10. Vezirolu,T.N., Derive,C. and Pottier,J., Hydrogen As An Energy Carrier,Production and Liquefaction Of Hydrogen in Norway for Transportation to andStorage/Distribution in Germany, Hydogen Energy Progres IX, M.C.I., Paris,3:1913-1926 (1992).
11.
Vezirolu,T.N.,Derive,C. and Pottier,J., Solar Hydrogen Demonstration Plantin Neunburg vorm Wald, Hydogen Energy Progres IX, M.C.I., Paris,2:677-686 (1992).
12. Vezirolu,T.N., Takahashi, P.K., Exporting Solar Energy, Hydogen EnergyProgres VIII, New York, 1:201-206 (1990).
13. Winter, C.J.and Fuchs, M., HYSOLAR and Solar-Wasserstoff-Bayern,Int.J.Hydrogen Energy, 16:723-734 (1991).
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
76/98
63
14. WE-NET Report, New Energy and Industrial Technology DevolopmentOrganization,Hydrogen, Alcohol and Biomass Energy Devolopment, Tokyo,
27-34 (1997).
15. Verne, Jules, The Mysterious Island, Oxford, 89 (1993).16. Haldane,J.B.S, Daedalus or Science and the Future, Truber and Company
Ltd., London, 72-110 (1923)
17. Lawaczek,F., Technick,Eher Varlag, Munich, 21-45 (1932)18. Eren,R.A. and W.H.Compell, Hydrogen: A Commercial Fuel for Internal
Combustion Engines and Other Purposes, Journal of Institute of Fuels,
6(29):7-18 (1933).
19. Hoffmann,P., The Forever Fuel: The Story of Hydrogen., Westview Pres,Boulder, Col., 244-251 (1981).
20. Bockris,J.OM., Energy: The Solar-Hydrogen Alternative, Australia andNew Zealand Book Co., Sydney, 125-218 (1975).
21. Marchetti,C., Proteus vs. Procrustes, Lecture at Cornell University, Ithaca,New York, 318-357 (1970).
22. Ohta,T., Solar-Hydrogen Energy Systems,Pergamon Pres, Oxford, 225-248(1979).
23. Vezirolu,T.N., Proceedings of the Hydrogen Economy Miami EnergyConference(THEME), Clean Energy Research Institute, University ofMiami, Coral Gables, FL, 2:90-124 (1974).
24. Appleby,A.J., and Foulkes,F.R., Fuel Cell Handbook, Van NostrandReinhold, New York, 428-454 (1989).
25.
Vora,S., Power Enhancment in Seal-Less SOFC, Fuel Cell Seminar, SanAntonio TEXAS, 285-297 (2004)
26. Leitman,J., High temperature fuel cells for stationary applications, Fuel CellSeminar, San Antonio TEXAS, 325-343 (2004).
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
77/98
64
EKLER
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
78/98
65
EK-1 Tek hcrede ift membranl PEM yakt pili faydal model belgesi
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
79/98
66
EK-1 (Devam) Tek hcrede ift membranl PEM yakt pili faydal model belgesi
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
80/98
67
EK-1 (Devam) Tek hcrede ift membranl PEM yakt pili faydal model belgesi
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
81/98
68
EK-1 (Devam) Tek hcrede ift membranl PEM yakt pili faydal model belgesi
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
82/98
69
EK-1 (Devam) Tek hcrede ift membranl PEM yakt pili faydal model belgesi
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
83/98
70
EK-1 (Devam) Tek hcrede ift membranl PEM yakt pili faydal model belgesi
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
84/98
71
EK-1 (Devam) Tek hcrede ift membranl PEM yakt pili faydal model belgesi
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
85/98
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
86/98
73
EK-1 (Devam) Tek hcrede ift membranl PEM yakt pili faydal model belgesi
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
87/98
74
EK-1 (Devam) Tek hcrede ift membranl PEM yakt pili faydal model belgesi
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
88/98
75
EK-1 (Devam) Tek hcrede ift membranl PEM yakt pili faydal model belgesi
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
89/98
76
EK-2 Anuvu 1,5kW yakt pili
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
90/98
77
EK-2 (Devam) Anuvu 1,5kW yakt pili
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
91/98
78
EK-3 Hyundai basn blteni
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
92/98
79
EK-3 (Devam) Hyundai basn blteni
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
93/98
80
EK-3 (Devam) Hyundai basn blteni
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
94/98
81
EK-3 (Devam) Hyundai basn blteni
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
95/98
82
EK-3 (Devam) Hyundai basn blteni
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
96/98
83
EK-3 (Devam) Hyundai basn blteni
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
97/98
84
EK-3 (Devam) Hyundai basn blteni
7/31/2019 Hidrojen Yakit Pilleri Ve Pem Yakit Pilinin Analizi Hydrogen Fuel Cells and Pem Fuel Cell s Analysis
98/98
85
ZGEM
Abdullah Ersan OUZ 1974 ylnda Ankarada dodu. lk, orta ve lise renimini
Ankarada tamamlad. 1994 ylnda Ankara niversitesi Elektronik Mhendislii
blmn bitirdi. Ayn yl Hv.Mh.Tm rtbesi ile Hava Kuvvetlerine katld. 2002
ylnda Seluk niversitesi Sosyal Bilimler Enstits letme Blmnde yksek
lisans eitimini tamamlayarakletme Uzman unvann ald. Abdullah Ersan OUZ
Evli olup halen 3 nc Hava kmal Bakm Merkezi Komutanlnda grev
yapmaktadr.