تست طولانی مدت سری پیل‌سوختی پلیمری با کاربرد در سیستم‌های پیش رانش مستقل از هوای زیردریایی

Abstract

تلاش برای کسب تکنولوژی در زمینه ساخت زیردریایی مجهز به سیستم پیش رانش مستقل از هوا در حال افزایش می‌باشد. پیل‌سوختی پلیمری یکی از گزینه‌های مناسب به عنوان سیستم تامین توان زیردریایی می‌باشد. پایداری یکی از شاخص‌های اصلی رقابت فناوری پیل‌سوختی پلیمری با دیگر فناوری‌های تولید توان است. با توجه به اهمیت تست‌‌ بررسی پایداری سری پیل سوختی پلیمری، برای اولین بار در کشور ایران، در این تحقیق عملکرد سری پیل‌سوختی پلیمری در طول مدت 200 ساعت مورد ارزیابی قرارگرفت. نحوه انجام تست طولانی مدت بر اساس پروتوکل‌های معتبر جهانی و باتوجه به کاربری موردنظر، در سه بخش ارزیابی منحنی قطبیت، طیف امپدانس الکتروشیمی پیل‌سوختی و تغییرات یون فلوئور (تست فنتون)، pH و هدایت الکتریکی آب خروجی سمت آند و کاتد در بازه‌های زمانی 25 ساعت طراحی گردید. براساس نتایج بدست آمده مشخص گردید قحطی اکسیدان، تجمع ذرات آب در سل سوم و تشکیل قطرات آب در شیر سوزنی که ناشی از طراحی منیفولدهای گازهای واکنش‌دهنده و همچنین نحوه‌ی بهره‌برداری از سل می‌باشند، به عنوان عوامل برگشت پذیر افت عملکرد سری پیل سوختی عمل می‌نمایند. با بررسی طیف امپدانس الکتروشیمی مشخص گردید مقاومت اهمی در طول تست 200 ساعته تقریباً ثابت و معادل mΩ/cm2 1500 باقی ماند. مقاومت انتقال بار بیشتر در سل سوم نسبت به بقیه‌ی سل‌ها را می‌توان به تجمع آب در سل آخر نسبت داد. بررسی یون فلوئور، pH و هدایت الکتریکی آب خروجی از سمت آند و کاتد سری محدود 3 سل پیل‌سوختی مشخص نمود عملکرد سری در مدت زمان 200 ساعت تاثیری بر روی ساختار غشاء نداشته و تخریب شیمیایی ساختار آن در زمان‌های طولانی تر رخ خواهد داد.