پیل سوختی

یل سوختی یک سیستم الکتروشیمیایی است که انرژی شیمیایی سوخت را مستقیما به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. در آند پیل سوختی پلیمری واکنش اکسیداسیون انجام می‌گردد و الکترون تولید شده وارد مدار خارجی شده و سپس به کاتد وارد می‌شود. یون مثبت توليدی در آند با عبور از غشاء (الکترولیت) به قسمت کاتد رفته و در حضور کاتالیزور با اکسیژن هوا ا لکترونی که از مدار خارجی به قسمت کاتد واردشده است به آب تبدیل می‌کند.

fuelcell

 تاریخچه پیل سوختی 

اگر چه پیل‌سوختی به تازگی به عنوان یکی از راهکارهای تولید انرژی الکتریکی مطرح شده است ولی تاریخچه آن به قرن نوزدهم و کار دانشمند انگلیسی سرویلیام گرو بر می‌گردد. او اولین پیل‌سوختی را در سال ١٨٣٩ با سرمشق گرفتن از واکنش الکترولیز آب، طی واکنش معکوس و در حضور کاتالیست پلاتین ساخت.

واژه “پیل‌سوختی” در سال ١٨٨٩ توسط لودویک مند و چارلز لنجر به کار گرفته شد. آنها نوعی پیل‌سوختی که هوا و سوخت ذغال‌سنگ را مصرف می‌کرد، ساختند. تلاش‌های متعددی در اوایل قرن بیستم در جهت توسعه پیل‌سوختی انجام شد که به دلیل عدم درک علمی مسئله هیچ یک موفقیت آمیز نبود. علاقه به استفاده از پیل سوختی با کشف سوخت‌های فسیلی ارزان و رواج موتورهای بخار کمرنگ گردید.
فصلی دیگر از تاریخچه تحقیقات پیل‌سوختی توسط فرانسیس بیکن از دانشگاه کمبریج انجام شد. او در سال ١٩٣٢ بر روی ماشین ساخته شده توسط مند و لنجر اصلاحات بسیاری انجام داد. این اصلاحات شامل جایگزینی کاتالیست گرانقیمت پلاتین با نیکل و همچنین استفاده از هیدروکسیدپتاسیم قلیایی به جای اسید سولفوریک به دلیل مزیت عدم خورندگی آن می‌باشد. این اختراع که اولین پیل‌سوختی قلیایی بود، “Bacon Cell” نامیده شد. او ٢٧ سال تحقیقات خود را ادامه داد تا توانست یک پیل‌سوختی کامل وکارا ارائه نماید. بیکون در سال ١٩٥٩ پیل‌سوختی با توان ٥ کیلووات را تولید نمود که می‌توانست نیروی محرکه یک دستگاه جوشکاری را تامین نماید.
تحقیقات جدید در این عرصه از اوایل دهه ٦٠ میلادی با اوج گیری فعالیت‌های مربوط به تسخیر فضا توسط انسان آغاز شد. مرکز تحقیقات ناسا در پی تامین نیرو جهت پروازهای فضایی با سرنشین بود. ناسا پس از رد گزینه‌های موجود نظیر باتری (به علت سنگینی)، انرژی خورشیدی(به علت گران بودن) و انرژی هسته‌ای (به علت ریسک بالا) پیل‌سوختی را انتخاب نمود.
تحقیقات در این زمینه به ساخت پیل‌سوختی پلیمری توسط شرکت جنرال الکتریک منجر شد. ایالات متحده فن‌آوری پیل سوختی را در برنامه فضایی Gemini استفاده نمود که اولین کاربرد تجاری پیل‌سوختی بود.
پرت و ویتنی دو سازنده موتور هواپیما پیل‌سوختی قلیایی بیکن را به منظور کاهش وزن و افزایش طول عمر اصلاح نموده و آن را در برنامه فضایی آپولو به کار بردند. در هر دو پروژه پیل‌سوختی بعنوان منبع انرژی الکتریکی برای فضاپیما استفاده شدند. اما در پروژه آپولو پیل‌های سوختی برای فضانوردان آب آشامیدنی نیز تولید می‌کرد. پس از کاربرد پیل‌های سوختی در این پروژه‌ها، دولت‌ها و شرکت‌ها به این فن‌آوری جدید به عنوان منبع مناسبی برای تولید انرژی پاک در آینده توجه روزافزونی نشان دادند.
از سال ١٩٧٠ فنآوری پیل‌سوختی برای سیستم‌های زمینی توسعه یافت. تحریم نفتی از سال١٩٧٣-١٩٧٩ موجب تشدید تلاش دولتمردان امریکا و محققین در توسعه این فن‌آوری به جهت قطع وابستگی به واردات نفتی گشت.
در طول دهه ٨٠ تلاش محققین بر تهیه مواد مورد نیاز، انتخاب سوخت مناسب و کاهش هزینه استوار بود. همچنین اولین محصول تجاری جهت تامین نیرو محرکه خودرو در سال١٩٩٣ توسط شرکت بلارد ارائه شد.

 تاریخچه پیل‌سوختی قلیایی

فرانسیس بیکن آزمایشات خود در زمینه الکترولیت قلیائی را در اواخر سال ١٩٣٠ آغاز نمود و هیدروکسیدپتاسیم جایگزین الکترولیت اسیدسولفوریک که به تازگی توسط گرو کشف شده بود، گردید. هیدروکسیدپتاسیم کارایی مشابه اسید سولفوریک دارد ولی خورنده الکترودها نمی باشد. پیل بیکن همچنین از الکترودهای نفوذ گاز متخلخل تشکیل شده بود. الکترودهای متخلخل، مساحت سطح را افزایش داده موجب واکنش بین الکترود، الکترولیت و سوخت می‌گردد. همچنین بیکن گازهای فشرده را جهت جلوگیری از پدیده طغیان به کار برد. پس از گذشت ١٢ سال، بیکن جهت ارائه پیل سوختی قلیائی در مقیاس بزرگ پیشرفت کافی ایجاد نمود.
در سال ١٩٥٩ Allis-Chalmers یک تراکتور پیل سوختی ارائه نمود که توان سری پیل سوختی آن ١٥٠٠٠ وات و متشکل از ١٠٠٨ تک سل بود. این تراکتور قادر به کشیدن وزن ٣٠٠٠ پوند بود.Allice-Chalmer، برنامه‌های تحقیقاتی خود را با ساخت کامیون گلف، زیردریایی و جرثقیل ادامه داد. سازمان نیروی هوایی امریکا در این برنامه‌ها مشارکت داشت.
شرکت Union Carbide در اواخر دهه١٩٥٠ و ١٩٦٠ آزمایشاتی را بر روی پیل‌های سوختی قلیایی انجام داد. آنها پیل‌های ‌سوختی با الکترود نفوذ گاز از جنس کربن را در دستگاه رادار برای ارتش امریکا و به عنوان نیرومحرکه موتورسیکلت‌ به کار گرفتند. در همان زمان ادوارد جاستی از آلمان الکترودهای نفوذ‌کننده گاز از جنس نیکل اسفنجی که بر روی ماتریس نیکل‌کربونیل نگهداری می‌شدند را ارائه نمود.
در اوایل سال ١٩٦٠ سازنده‌های موتورهای هواپیمای Pratt و سازمان Whitney، ارائه دهنده گواهینامه به اختراعات بیکن و سازمان بین‌المللی هوانوردی و مدیریت فضا (ناسا) قرار ساخت آپولو فضاپیما با پیل‌سوختی قلیائی را بستند.
پیل‌های‌سوختی قلیائی با چالش‌هایی روبرو هستند از جمله: نیاز به هیدروژن خالص و کاتالیست گران قیمت پلاتین دارند و از طرف دیگر پیل‌های‌سوختی رقابت سختی با انواع دیگر پیل‌های‌سوختی در پیش‌رو دارند.
فعالیت تحقیقاتی دکتر فرانسیس بیکن نقش مهمی در گسترش و ارائه پیل‌های سوختی قلیایی داشته است. بیکن (Bacon) کار تحقیقاتی خود را در این زمینه از سال ١٩٣٢ آغاز کرد و ساخت یک مولد ٥ کیلوواتی از پیل‌سوختی قلیایی را به همراه ارزیابی کارایی این پیل در سال ١٩٥٢ به پایان رساند.
در آلمان بیشترین تلاش‌ها در زمینه پیل‌سوختی قلیایی توسط دو شرکت زیمنس (siemens) و وارتا (Varta) انجام شد. در این شرکت‌ها علاوه بر پیل‌سوختی قلیایی تلاش برای تولید پیل‌های‌سوختی دیگر با الکترولیت‌های متفاوت نیز انجام می‌شد. هر دو شرکت بر روی پیل‌سوختی با سوخت هیدرازین و متانول کار می‌کردند که پس از چند سال کار بر روی این سوخت‌ها، تلاش‌ها در این زمینه‌ها متوقف شد.
در اوائل دهه ١٩٧٠ شرکت زیمنس (siemens) پیل‌سوختی قلیایی با سوخت (H٢-O٢) را به عنوان زمینه مناسب برای فعالیتهای‌ بعدی انتخاب کرد. الکترود مورد استفاده در این پیل از فلزات کمیاب و گرانقیمت نبود. الکترودها عبارت بودند از “رانی نیکل” (آلیاژ نیکل و آلومینیم در آند و نقره در کاتد). کار بر روی این نوع پیل‌سوختی در شرکت زیمنس ادامه پیدا کرد تا اینکه در نیمه‌های دهه هفتاد، یک واحد ٦ کیلووات پیل‌سوختی قلیایی با طراحی مهندسی قابل توجه جهت کاهش حجم ارائه شد. وزن این واحد ٨٥ کیلوگرم و توان و ولتاژ تولیدی آن ٦ کیلووات در ٤٨ ولت بود.
در ایالات متحده شرکت UTC مولد پیل‌سوختی ٧ کیلووات را جهت کاربری در سفینه‌های فضایی و ماهواره‌ها تولید نمود. از دهه هفتاد تا کنون این نوع پیل‌سوختی برق و آب مورد نیاز برای سفینه های فضایی را تامین می‌کند. 

تاریخچه پیل‌سوختی اسید فسفریک (PAFC) 

استفاده از اسید به عنوان الکترولیت از سال ١٨٤٢ توسط گرو آغاز شد. او از اسید سولفوریک استفاده کرد، اما اسید فسفریک یک رسانای ضعیف الکتریسیته بوده و جذاب نبود. بنابراینPAFCنسبت به سایر انواع پیل‌سوختی آهسته‌تر توسعه یافتند. در سال ١٩٦١، المر و تانر در مقاله‌ای به نام ” پیل‌های‌سوختی با دمای میانی” موفقیت‌های تازه‌ای را منتشر ساختند. آنها تشریح نمودند که در آزمایشاتشان از الکترولیتی استفاده کردند که ٣٥ درصد اسیدفسفریک و ٦٥ درصد پودر سیلیکای چسبیده شده به یک واشر تفلونی دارد. آنها اذعان نمودند که بر خلاف اسیدسولفوریک، اسیدفسفریک تحت شرایط عملیاتی پایداری خود را به لحاظ الکتروشیمی از دست نمی‌دهد. 

مهمترین فعالیت‌ها در زمینه تولید پیل‌سوختی اسید فسفریک در اواخر دهه ١٩٦٠ تحت نام پروژهTARGET توسط گروهی متشکل از متخصصین صنایع برق و گاز آغاز شد. هدف اصلی از این برنامه گسترش نیروگاه‌های تولید توامان برق و حرارت جهت مصارف خانگی و کوچک بود. پیل‌سوختی اسید فسفریک به دلیل عدم حساسیت به CO٢ در این زمینه مورد استفاده قرار گرفت.
تعداد ٦٥ مولد پیل‌سوختی اسید فسفریک با سوخت گاز طبیعی توسط شرکت‌های سازنده موتور هواپیما Patt و شرکت Whitney و با همکاری شرکت گاز آمریکا در فاصله زمانی ٨٣-١٩٦٩ در آمریکا، کانادا و ژاپن، نصب و راه اندازی گردید. توان این واحدها از ١٥ کیلووات در سال ١٩٦٩ به ٥ مگاوات در سال ١٩٨٣ رسید.
همچنین آزمایشگاه ملی لوس‌آلاموس مطالعات پیل‌سوختی را آغاز نمود و با هدف ساخت خودروی برقی یک خودروی گلف را با پیل‌سوختی اسیدفسفریک ارائه نمود.
افزایش میزان تحقیقات به منظور پاسخ دادن به نیازهای تجاری در زمینه تولید تجاری پیل‌های سوختی بوده و فعالیت های زیردر جهت پیشرفت پیل‌سوختی اسید فسفریک به منظور دستیابی به بازارهای تجاری انجام شد:
        • تولید، نصب و راه اندازی ٤٨ واحد نیروگاه ٤٠ کیلووات پیل‌سوختی اسید فسفریک به منظور تولید همزمان برق و حرارت از سال ١٩٧٦. این پروژه با حمایت GRI و DOE انجام شد.
        • نصب نیروگاه‌های ١ مگاوات و ٥/٤ مگاوات جهت تولید انرژی الکتریکی توسط شرکت UTC. همچنین نصب ٢٤٥ واحد PC٢٥ با توان ٢٠٠ کیلووات را از سال ١٩٩٠ به فروش رسانید.
        • فعالیتهای تحقیقاتی توسط شرکت‌های Westinghouse و Engelhard در زمینه توسعه نیروگاه‌های پیل‌سوختی اسید فسفریک (PAFC) با سیستم خنک کننده هوا یا روغن.
بحران انرژی در سال ١٩٧٣ سبب افزایش فعالیت ها در زمینه احداث نیروگاه‌های پیل‌سوختی اسید فسفریک شد. این پیشرفت‌ها نه تنها در ایالات متحده بلکه در ژاپن هم مشاهده شد.
در ژاپن برنامه Moonlight با پشتیبانی دولت ژاپن، به توسعه فن‌آوری‌هایی با مصرف بهینه انرژی پرداخت. این برنامه‌ها شامل ساخت و نصب دو نیروگاه یک مگاوات از پیل‌سوختی اسید فسفریک می‌شد.

تاریخچه پیل‌سوختی کربنات مذاب (MCFC) 

تاریخچه توسعه فن‌آوری پیل‌های سوختی اکسید جامد وکربنات مذاب در یک مسیر قرار داشتند تا اینکه در دهه ١٩٥٠ مسیر تحقیقات در رابطه با این دو نوع پیل‌سوختی از یکدیگر جدا شد. در دهه ١٩٣٠ در کشور سوئیس Emil Baur و H. Preis آزمایشاتی را با الکترولیت اکسید‌جامد در دمای بالا انجام دادند و با مشکلاتی از قبیل هدایت الکتریکی و واکنش‌های جانبی ناخواسته روبرو شدند. واکنش‌های جانبی از قبیل واکنش الکترولیت با گاز مونوکسیدکربن و گازهای واکنش‌گر بودند. 

در انتهای دهه١٩٥٠ دانشمندان آلمانی Broers و Ketelaar بر پایه تجربیات قبلی و تجربه غیر موفق الکترولیت اکسید جامد، توجه خود را بر روی الکترولیت نمک‌های ‌کربنات مذاب متمرکز کردند.
کار با الکترولیت‌های کربنات مذاب راحتتر بوده و نیازی به فرآیندهای پیچیده تولید پیل‌سوختی اکسید جامد وجود نداشت. با توجه به دمای بالای کارکرد این نوع پیل‌سوختی و مزایای متعدد آن بحث نیروگاهی این نوع پیل‌سوختی مورد توجه قرار گرفته است.
در سال ١٩٦٠ بروئرس (Broers)و کتیلار (Ketelaar) گزارش کردند که موفق به ساخت یک تک سل شده‌اند که در ساخت آن از الکترولیت کربنات مذاب با مخلوط کربنات‌های لیتیم، سدیم و پتاسیم توزیع شده در بستر اکسید منیزیم استفاده شده است این تک سل به مدت ٦ ماه کارکرد داشته است. با این وجود Broers و Ketelaar متوجه شدند که یون کربنات با گذشت زمان با اجزای سل وارد واکنش شده و مصرف می‌شود.
تقریباً در همین زمان دکتر فرانسیس بیکن از الکترولیت کربنات مذاب بدون استفاده از بستر، جهت ساخت پیل‌سوختی کربنات مذاب استفاده کرد و در نهایت تحقیقات دو گروه فوق بر روی الکترولیت با ساختار خمیر مانند متمرکز شد.
در نیمه‌های دهه ١٩٦٠ مرکز تحقیقات و گسترش وسایل قابل حمل ارتش ایالات متحده (MERDC) پیل‌سوختی کربنات مذاب ساخته شده توسطTexas Instrument را مورد آزمایش قرار داد. محدودة توان این پیل‌های ‌سوختی بین ١٠٠ تا ١٠٠٠ وات بود. این پیل‌های ‌سوختی مجهز به مبدل سوخت خارجی بوده و با سوخت بنزین کار می‌کردند. 

تاریخچه پیل‌سوختی اکسید جامد (SOFC) 

در سال ١٨٩٩ اولین اکسید جامد با خاصیت هدایت یونی توسط نرنست با فرمول (ZrO٢)٠,٨٥ (Y٢O٣)٠.١٥ ساخته شد. درسال ١٩٣٧ بار و پریس این مواد را برای ساخت اولین پیل‌سوختی اکسید جامد مورد استفاده قرار دادند. آند در این پیل‌سوختی از جنس کک و کاتد از جنس اکسید آهن بود و دمای کارکرد این پیل‌سوختی١٠٥٠ درجه سانتیگراد و گازهای واکنش دهنده در این پیل‌سوختی هیدروژن و هوا بودند. دانسیته جریان ١ و ولتاژ تولیدی سل mV ٦٥٠ بود.

در تحقیقات بعدی ویسبارت و روکا پیل‌سوختی اکسید جامدی را تهیه کردند که در آن زیرکونیا پایدار شده توسط کلسیم به عنوان الکترولیت استفاده شده بود. در این نوع پیل‌سوختی هیدروژن و هیدروکربن‌ها به عنوان سوخت مورد استفاده قرار گرفتند. مقاومت لایه ضخیم الکترولیت، ولتاژ خروجی را محدود می‌کرد.
در سال ١٩٤٠ شرکت روسی Davtyan از ترکیب شن مونازیت با کربنات سدیم، تری اکسید تنگستن به منظور افزایش هدایت‌پذیری و مقاومت مکانیکی استفاده نمودند.
اولین سری پیل‌سوختی اکسید جامد (SOFC) توسط آرچر و همکارانش در سال ١٩٦٥ تولید شد. توان این پیل ١٠٠ وات و الکترولیت آن زیر‌کونیای پایدار شده توسط کلسیم بود و الکترودها از جنس پلاتین سینتر شده بودند. الکترودهای گران قیمت پلاتین که در ابتدا در این نوع پیل‌سوختی مورد استفاده قرار می‌گرفت، با الکترودهایی از جنس سرمیت (مخلوط سرامیک و فلز) نیکل و زیرکونیا جایگزین شدند. الکترودهایی از جنس اکسیدهای فلزی هادی الکتریسته نیز مورد آزمایش و بررسی قرار گرفتند.
در اواخر سال ١٩٥٠، تحقیقات در زمینه فن‌آوری اکسید جامد در سازمان مرکز صنعتی در Hague، هلند و اتحادیه شرکت‌های ذغال سنگ در پنسیلوانیا و جنرال الکتریک روند پرشتابی را آغاز کرد.
شرکت وستینگهاوس در سال ١٩٦٢ از اکسید زیرکنیم و اکسید کلسیم استفاده نمود. امروزه در حدود ٤٠ شرکت در زمینه پیل‌سوختی اکسیدجامد به تحقیق و توسعه مشغول هستند.

تاریخچه پیل‌سوختی پلیمری

فن‌آوری پیل‌سوختی پلیمری در سال١٩٦٠در شرکت جنرال الکتریک توسط T. Grubb و L. Niedrach ابداع شد. اولین موفقیت جنرال الکتریک در تولید پیل سوختی پلیمری در اواسط دهه١٩٦٠ در پی همکاری این شرکت با U.S. Navy’s Bureau of Ship وU.S. Army Signal Corp. به منظور ساخت مولدهای کوچک برق بود. این مولدها با سوخت هیدروژن تولیدی از ترکیب آب و هیدرید لیتیم تغذیه می شود. پیل‌سوختی تهیه شده کوچک و قابل حمل بود و در آن از کاتالیست گران قیمت پلاتین استفاده شده بود.
تکنولوژی پیل‌سوختی پلیمری در پروژه جمینی ناسا نیز مورد استفاده قرار گرفت. در برنامه‌های فضایی Mercury از باطری‌ به عنوان منابع تامین انرژی استفاده شد ولی برای پروژه آپولو نیاز به وسیله‌ای با طول عمر بیشتر بود. لذا برای این منظور پیل‌های سوختی پلیمری ساخت شرکت جنرال الکتریک مورد تست و آزمایش قرار گرفت. ولی مدل های اولیه پیل‌سوختی پلیمری(PB٢) با برخی مشکلات از قبیل نشت اکسیژن از میان غشاء و اثر آلوده کننده ها بر روی عملکرد سل و طول عمر پائین غشاء مواجه ‌شد. از اینرو جنرال الکتریک پیل‌سوختی خود را مورد باز بینی قرار داد و مدل  را تولید کرد و با وجود کارکرد ضعیف آن در Gemini٥ مورد استفاده قرار گرفت. ناسا در پروازهای فضایی بعدی خود از پیل سوختی قلیایی استفاده نمود.
شرکت جنرال الکتریک فعالیت خود را در دهه ١٩٧٠ با توسعه فنآوری الکترولیز جهت تجهیزات زیر دریایی با حمایت واحد تولید اکسیژن نیروی دریایی امریکا آغاز نمود. ناوگان انگلیسیRoyal در اوایل دهه ١٩٨٠ این فن آوری را برای ناوگان زیر دریایی خود پذیرفت. 
در اوایل دهه١٩٩٠ سایر گروه ها نیز تحقیقات در این زمینه را آغاز نمودند. آزمایشگاه ملی لوس آلاموس و دانشگاه A&M روش هایی را جهت کاهش میزان کاتالیست مورد نیاز آزمایش نمودند. 

تاریخچه پیل‌سوختی متانولی

پیل‌سوختی متانولی جدیدترین فن‌آوری پیل‌سوختی در دهه اخیر است. در سال ١٩٩٥ پیشرفتهای قابل توجهی در زمینه فن‌آوری پیل‌سوختی متانولی در مقیاس بزرگ در آمریکا آغاز شد.
مطالعات اولیه در JPL (١٩٩٧)، و در آزمایشگاه ملی لوس آلاموس(٢٠٠٠) و در دانشگاه ایالتی Penn (٢٠٠١) انجام شد. درحال حاضر در اغلب مراکز تحقیقاتی و بیشتر شرکت‌های پیل‌سوختی از جمله موتورلا، هیتاچی و توشیبا تحقیق و توسعه برروی پیل‌سوختی متانولی در حال اجرا می‌باشد. 

پیل سوختی میکروبی

در پایان قرن اخیر، ایده استفاده از پیل‌های میکروبی در تلاش برای تولید الکتریسیته ارائه شد. به گونه‌ای که M.C. Potter پروفسور گیاه‌شناسی در دانشگاه Durham، اولین کسی بود که در سال ١٩١١ کار بر روی آن را آغاز نمود. Potter قصد تولید الکتریسیته از E. coli را داشت. در سال ١٩٣١، Branet Cohen با ایجاد تعدادی پیل‌سوختی میکروبی نیمه که به صورت سری به یکدیگر متصل شده بودند و ظرفیت تولید بیش از ٣٥ ولت تنها با ٢ میلی‌آمپر جریان را داشتند. کار وی را ادامه داد. فعالیت بیشتر در این زمینه توسط DelDuca و همکاران صورت گرفت. آن‌ها از هیدروژن تولید شده توسط تخمیر گلوکز با Clostridium butyricum که به عنوان ماده واکنش دهنده در آند پیل‌سوختی هوایی و هیدروژن قرار داشت، استفاده نمود. متأسفانه با وجود آن‌که پیل کار نمود، به دلیل طبیعت ناپایدار تولید هیدروژن از طریق میکروارگانیسم‌ها غیرقابل اطمینان بود. اگرچه این مسئله در ادامه توسط سوزوکی و همکاران در سال ١٩٧٦ حل شد).

حتی با گذشت زمان از کار سوزوکی جزئیات کمی از چگونگی عملکرد پیل‌سوختی میکروبی بدست آمد تا این‌که بررسی بیشتر توسط MJ Allen و در ادامه توسط H. Peter Benetto هر دو ازKing College لندن، صورت گرفت. Bennetto پیل‌سوختی را به عنوان یک روش برای تولید الکتریسینه برای کشورهای جهان سوم مدنظر قرار داد. او کار خود را در اوایل دهه ١٩٨٠ شروع و به فهم چگونگی عملکرد پیل‌های‌سوختی کمک شایان توجهی نمود.
هم‌اکنون یافته‌ها حاکی از آن است که الکتریسیته می‌تواند مستقیماً از تجزیه مواد آلی در یک پیل‌سوختی میکروبی تولید شود، اگرچه مکانیسم دقیق فرآیند هنوز باید به درستی مشخص گردد. همانند یک پیل‌سوختی معمولی، یک MFC نیز دارای محفظه کاتدی و آندی دقیق فرآیند می‌باشد، به‌گونه‌ای که محفظه آندی غیر هوازی از درون به محفظه کاتدی توسط یک غشاء تبادل یونی متصل شده است و مدار به کمک یک سیم خارجی کامل می‌شود.
ددر ماه می سال ٢٠٠٧، دانشگاه Queen Sland در استرالیا، نمونه آزمایشی MFC خود را به صورت یک پروژه مشترک با شرکت Fosters Brewing، تکمیل نمود. این نمونه آزمایشی، با حجم ١٠ لیتر، فاضلاب کارخانه تخمیر را به دی‌اکسیدکربن، آب تمیز و الکتریسیته تبدیل می‌نمود. با انجام موفقیت‌آمیز این نمونه آزمایشی، طرح‌هایی برای تولید پیاپی ٦٦٠ گالنی ریخته شد تا میزان تقریبی ٢ کیلووات انرژی را تأمین نماید. اگرچه مقدار انرژی تولیدی قابل چشم‌پوشی است، تولید آب تمیز برای استرالیا از درجه اهمیت بالاتری برخوردار بود.

آشنایی با پیل‌های سوختی

ما این برندها را به شما پیشنهاد می‌کنیم