پیل های سوختی هیدروژنی، کاربرد آنها و چالش های جدید مهندسی شیمی در تامین انرژی و امنیت انرژی

با پیشرفت صنایع و افزایش جمعیت، مصرف انرژی و اثرات زیست محیطی ناشی از سیستم های تامین انرژی و صنعت حمل ونقل به طور قابل توجهی افزایش یافته است. در این مطالعه، انواع مختلف پیلهای سوختی هیدروژنی همراه با تاریخچه و ساختار عملکردی آنها مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، کاربردهای این فناوری در حوزه های حملونقل، تولید پراکنده انرژی و صنعت هوافضا تحلیل شده است. از جمله چالشهای اصلی مرتبط با توسعه پیل های سوختی، مسئله تولید پایدار هیدروژن بهویژه از منابع تجدیدپذیر است که در این تحقیق به طور ویژه به آن پرداخته شده است. بر اساس مرور منابع موجود، سهم تولید هیدروژن از طریق فرآیند الکترولیز در حال حاضر حدود ۴ درصد برآورد میشود. از نظر اثرات زیست محیطی، استفاده از هیدروژن در مقایسه با سوخت های فسیلی، کاهش چشمگیری در چهار شاخص شامل کاهش مصرف سوخت های فسیلی، تغییرات اقلیمی، تخریب لایه اوزون و آلودگی فتوشیمیایی تابستانی نشان داده است. بیشترین تفاوت مثبت در زمینه کاهش گازهای گلخانهای مشاهده شده است، به طوری که انتشار آلایندههای مرتبط با تغییرات اقلیمی در فرآیندهای مبتنی بر هیدروژن بین ۵.۲ تا ۴۱ برابر کمتر از سوختهای متداول گزارش شده است. این نتایج، نقش کلیدی هیدروژن را در مسیر گذار به سیستمهای انرژی پایدار تایید می کند.

کلیدواژه ها:

تولید پراکنده ، امنیت انرژی ، حمل ونقل ، پیل سوختی ، هیدروژن