گام مهم محققان ایرانی برای حل مشکل ذخیره برق خورشیدی و بادی
آزینیک: 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 آزینیک 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 تکنولوژی های جدید انرژی اظهار داشت: کاهش منابع انرژی تجدیدناپذیر، تخریب محیط زیست و لزوم توسعه سیستم های ذخیره سازی انرژی، اهمیت پژوهش 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 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. در کنار آن، ابرخازن ها هم به سبب دانسیته توان بالا، طول عمر چرخه ای مناسب، ایمنی مطلوب و هزینه نگهداری پایین، به عنوان 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 نمود: خواص الکتروشیمیایی سلول های سوختی میکروبی و ابرخازن ها به شدت به خصوصیت های الکترود مورد استفاده وابسته است. از این رو، طراحی و توسعه مواد الکترودی جدید با عملکرد بالا، یکی از نیازهای اساسی برای توسعه کاربرد این فناوری ها شمرده می شود.
وی افزود: در این تحقیق، طراحی الکتروکاتالیست های دومنظوره مورد توجه قرار گرفته است؛ موادی که می توانند هم در واکنش کاهش اکسیژن به عنوان یک فرایند 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 عرضه شده است.
فرحمند حبیبی با اشاره به اهمیت ساختار الکترودها اضافه کرد: مهندسی ساختار و مورفولوژی مواد الکترودی اهمیت بالای ی در افزایش کارآمدی 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 لزوم توسعه این فناوری اظهار نمود: تولید انرژی از منابع تجدیدپذیر مانند خورشید، باد و انرژی زمین گرمایی به سبب نوسانات طبیعی، همواره 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 سبب هزینه زیاد و محدودیت منابع، استفاده گسترده از این فنآوری 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 آخر تصریح کرد: با عنایت به کاربردهای گسترده اقتصادی و صنعتی سلول های سوختی میکروبی و ابرخازن ها، رسیدن به الکترودهای کارآمد و پایدار، گامی ضروری برای تجاری سازی این فناوری ها بحساب می آید. این تحقیق تلاش دارد با عرضه ساختارهای الکترودی نوین، مسیر توسعه سیستم های تبدیل و ذخیره انرژی پاک را هموارتر کند.
این مطلب آزینیک را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط آزینیک
نظرات خوانندگان آزینیک در مورد این مطلب
لطفا شما هم در مورد این مطلب نظر دهید