تبلیغات
دانش نامه کامپیوتر - پیل سوختی
 

پیل سوختی

نوشته شده توسط :امیر سبزلون
جمعه 14 خرداد 1389-12:15 ب.ظ

كاربرد پیل‌سوختی در پایگاه‌ها و قرارگاه‌های نظامی

علی‌رغم سیستم‌های تولید و انتقال برق در برخی كشورها كه از ضریب اطمینان بالایی برخوردارند، جهت افزایش ضریب اطمینان دسترسی به برق، ایجاد نیروگاه‌های مستقل جهت تولید الكتریسیته در پایگاه‌های حساس بخش‌های مختلف نظامی، از چند سال پیش مورد توجه قرار گرفته است.

استفاده در مراكز هسته‌ای: یكی از مهمترین بخش‌های مربوط به چرخه تولید سوخت هسته‌ای در مراكز هسته‌ای دنیا، تأمین برق مورد نیاز در قسمت‌های مختلف فرآوری اورانیوم (تولید‌ UF6 گازی و محصولات اورانیوم‌دار) و مرحله غنی‌سازی اورانیوم (تولید UF^ 235) است كه امروزه با توجه به كارآیی مطلوب پیل‌های‌سوختی در تولید برق، برق لازم در این موارد با استفاده از این فن‌آوری بدون اتصال به شبكه سراسری برق و ... تأمین می‌شود.

 

علاقه پنتاگون به پیل‌سوختی: پنتاگون نیز مانند بخش خصوصی امریكا، اما با دلایل متفاوت، به تكنولوژی پیل‌سوختی علاقه‌مند است. از دلایل علاقه‌مندی ارتش امریكا به این مولد انرژی، قابل حمل بودن مولد‌های كوچك پیل‌سوختی، راندمان بالا و قابلیت استتار به علت حرارت پایین و تولید صدای ناچیز پیل‌سوختی می‌باشد. در حال حاضر محققان زیادی در امریكا با حمایت مالی ارتش، بر روی توسعه پیل‌سوختی جهت كاربردهای مختلف تسحیلاتی و اطلاعاتی، با انجام پروژه‌های گوناگون كار می‌كنند. یكی از اولین و مهمترین كاربردهای پیل‌سوختی در بخش پیاده نظام است (در حال حاضر یك سرباز پیاده نظام بیش از پیش از تجهیزات الكترونیكی استفاده می‌كند) یكی از پرفسورهای دانشكده مهندسی دانشگاه Case Western Reserve كه بر روی پروژه پیل‌های‌سوختی سبك با سرمایه‌گذاری وزارت دفاع كار می‌كند، عقیده دارد كه ارتش امریكا وسایل الكترونیكی زیادی در اختیار سربازان خود قرار داده است. این وسایل باعث می‌شود كه سربازان وزن زیادی را حمل كنند. بنابراین یك روش كاهش وزن، دستیابی به مولد انرژی با راندمان بالا است.

بعضی از پیل‌های‌سوختی كوچك آزمایشی، طول عمری بیش از ده باتری معمولی دارند. این پیل‌های‌سوختی منبع انرژی كامپیوترهای دستی است كه در جنگ استفاده می‌شوند. با این كار، احتیاجی به حمل باتری‌های یدكی سنگین نمی‌باشد. پیل‌های‌سوختی بزرگتر، می‌توانند برای مولدهای برق سیار استفاده شوند.

ارتش تصمیم دارد پیل‌سوختی را در موارد زیر به كار ببرد:

- استفاده از پیل‌سوختی در تانك‌ها، زره‌پوش و خودروهای نظامی. به علت كاركرد در درجه حرارت پایین و كم صدا بودن پیل‌سوختی، ردیابی این خودروها نسبت به خودروهای با موتور درون‌سوز مشكل‌تر خواهد بود.

- استفاده از پیل‌سوختی در كشتی‌ها و ناوهای دریایی. پیل‌سوختی به عنوان منبع انرژی مستقل جانبی باعث می‌شود كه در زمان از كار افتادن موتورخانه، سیستم‌های حساس عملیاتی به كار خود ادامه دهند. به علت اینكه پیل‌سوختی هیچ‌گونه قطعه متحركی ندارد، در شرایط بحرانی دچار خرابی نخواهد شد.

- استفاده از پیل‌سوختی در تراشه‌های حسگر. پیل‌های‌سوختی بسیار كوچك می‌توانند ماه‌ها به‌طور مداوم كار كنند. لذا این نوع پیل‌سوختی به عنوان منبع انرژی برای تراشه‌های حسگر گازهای شیمیایی به كار می‌رود تا به سربازان جهت حفظ فاصله مناسب هشدار دهند.

ارتش رژیم صهیونیستی به دنبال كاربرد مولدهای پیل‌سوختی: شركت (MDL) Madis Technologies اعلام كرد كه یك سفارش 75 هزار دلاری از ارتش رژیم صهیونیستی دریافت كرده است. براساس این قرارداد، این شركت متعهد شده كه مشخصات مورد نیاز یك سیستم انرژی (پیل‌سوختی متانولی) را برای یك سرباز، تعریف نموده و طراحی اولیه آن را نیز انجام دهد. این شركت امیدوار است كه با انجام موفق اول برنامه توسعه پیل‌سوختی ارتش صهیونیستی، سفارشات بعدی تداوم یابد. مدیر عامل این شركت می‌گوید، ما از این‌كه اولین قرارداد این برنامه نظامی مهم را دریافت كرده‌ایم بسیار خشنودیم. سرباز امروزی مقادیر زیادی از تجهیزاتی پیچیده كه مصرف انرژی بالایی دارند را با خود به میدان نبرد می‌برد و ما معتقدیم كه پیل‌سوختی، پتانسیل ارائه تنها راه‌حل مقرون به صرفه جهت برآورده كردن انرژی مورد نیاز را دارد در حالی كه محدودیت‌های حجمی و وزنی را نیز پاسخگو خواهد بود.

گروه تحقیقات كاربردی و توسعه صنعتی دانشگاه تل‌آویو تلاش دارد تا با تشویق سرمایه‌گذاران، سرمایه 5 میلیون دلاری لازم جهت راه‌اندازی شركت تازه تأسیس "سوخت سبز" را تأمین نماید. فعالیت این شركت بر توسعه و ساخت پیل‌سوختی برای لوازم الكترونیكی، قابل استفاده در صنایع نظامی، قابل حمل مانند تلفن‌های همراه و رایانه‌های جیبی متمركز بود. رئیس توسعه مشاغل گروه تحقیقات كاربردی و توسعه صنعتی دانشگاه تل‌آویو اظهار می‌دارد كه «بازار جهانی مصرف باتری برای لوازم الكترونیكی قابل حمل سالانه به بیش از 30 میلیارد دلار بالغ می‌گردد. از این‌رو، دانشگاه اعتقاد دارد كه این بازار آماده پذیرش پیل‌سوختی بوده و به خوبی از ورود این منبع جایگزین انرژی استقبال خواهد كرد.» آزمایش‌های انجام شده در دانشگاه تل‌‌آویو حاكی از آن هستند كه یك پیل‌سوختی كه از یك مخزن هیدروژن با ظرفیت 5 میلی لیتر تغذیه می‌شود می‌تواند انرژی لازم برای یك تلفن همراه را برای مدت 20 روز تأمین نماید (البته مشروط بر آن كه روزانه بیش از 15 دقیقه از این تلفن برای مكالمه استفاده نشود). صاحبان تلفن‌های همراهی كه روزانه بیش از سه ساعت با تلفن همراه خمو مكالمه می‌كنند باید هر سه روز یكبار نسبت به شارژ هیدروژن اقدام نماید. در حال حاضر 20 نفر محقق دانشگاه تل‌آویو با استفاده از اعتبارات اعطایی از سوی شركت‌ها در زمینه توسعه این فن‌آوری مشغول فعالیت هستند. مقامات دانشگاه تل‌آویو بر این باورند كه در طول 15 سال آینده پیل‌های‌سوختی برای تأمین انرژی مورد نیاز صنایع اسرائیل مورد استفاده قرار خواهند گرفت. در حال حاضر، شركت سوخت سبز اسرائیل تلاش می‌كند تا بر تردید سرمایه‌گذاران در این زمینه فائق آید و چشم‌انداز بازار رو به گسترش پیل‌سوختی در آسیا و خاورمیانه را به سرمایه‌گذاران گوشزد نماید. رئیس توسعه صنعتی دانشگاه تل‌آویو می‌گوید "در اینجا سرمایه‌گذاران فقط در زمینه فن‌آوری اپتیك، نرم‌افزار و فن‌آوری زیستی سرمایه‌گذاری می‌كنند، اما در ایالت متحده و اروپا، سرمایه‌گذاری در زمینه سوخت سبز بسیار بیشتر است."

 

نمونه‌های از محصولات عرضه شده

پیل‌های سوختی، صرفه‌جویی‌های قابل‌توجهی را در بارگذاری‌ها، وزن و حجم در مقایسه با منابع نیروی متداول ایجاد می‌کنند. برای مثال بسته باتری 13 تاییبیش از 29 پوند (13 کیلوگرم) وزن و هر یک 100 دلار قیمت دارد. به‌کارگیری 13 باتری برای پشتیبانی از یک مأموریت 72 ساعته ضروری است. BA-5590

ارتش ایالات متحده در‌حال ارزیابی استفاده کم‌خرج از فن‌آوری پیل‌سوختی قالب‌گیری تزریقی با ضریب شکل BA-5590 برای تغذیه رادیو میدانی SOF PRC-117 است. تجهیز این رادیو به فن‌آوری پیل‌سوختی وزن آن را بیش از 13 پوند (9/5 کیلو‌گرم) و قیمتش را حداقل 50 درصد کاهش می‌دهد.

منابع توان دیگر عرضه شده با استفاده از پیل‌های سوختی مینیاتوری متانولی مستقیم (DMFCs) در شرکت MTI Micro در دست توسعه است. این شرکت قبلاً نشان داده سیستم توان پیل‌سوختی آن، به‌ازای هر سی‌سی سوخت متانول خالص، 9/0 وات ساعت انرژی تولید می‌کند؛ به‌عبارتی استفاده از متانول بیش از 3 برابر اکثر باتری‌های یون-لیتیم انرژی تولید می‌نماید. این شرکت با بخش ارتباطاتبرای توسعه یک نمونه اولیه پیل‌سوختی همکاری می‌کند تا این پیل‌سوختی را جایگزین باتری‌های استاندارد در رادیو نظامی قابل‌حمل Falcon II شرکت Harris نماید. نمونه اولیه‌ای که ما‌حصل همکاری دو شرکت MTI Micro وتا به امروز می‌باشد، دارای توان خروجی 5 وات، پیک توان 25 وات و ظرفیت انرژی بیش از 50 وات ساعت است. این پیل‌سوختی به‌گونه‌ای طراحی شده که اندازه و شکلی مشابه یک باتری استاندارد BA-5590 دارد؛ اما دو برابر باتری داخلی رادیو و تقریباً هم اندازه باتری خارجی و قابل‌شارژ BB390 انرژی الکتریکی تولید می‌کند. Harris RF Harris

شرکت DMFC کارتریج‌های پیل‌سوختی متانولی عرضه کرد

شرکت پیل‌سوختی متانولی مستقیم (DMFCC) طرح توسعه کارتریج پیل‌سوختی متانولی را تکمیل نمود. کارتریج جدید با همکاری شریک کره‌ای DMFCC یعنی شرکت SMC به‌صورت مشترک توسعه یافته و ساخته شده است.

پیل‌های سوختی در مقایسه با باتری‌های یون- لیتیم، زمان عملیاتی طولانی‌تری دارند. با معرفی این کارتریج‌های جدید، پیل‌های سوختی متانولی می‌توانند فوراً با جایگزینی کارتریج‌های سوخت قابل تعویض، شارژ شوند. یک کارتریج سوخت 5 تا 10 ساعت، بسته به بازدهی پیل‌سوختی برای یک کامپیوتر، برق فراهم می‌کند. این کارتریج، 50 سی‌سی متانول خالص در خود جاری می‌دهد و برای یک کامپیوتر نوت‌بوک و کاربرد‌های مشابه، طراحی گردیده است. تلفن‌های همراه، کارتریج‌های کوچکتری لازم دارند و برخی کاربرد‌های دیگر ممکن است نیازمند کارتریج‌های بزرگتری باشند. به‌علاوه DMFCC در‌نظر دارد کارتریج‌های دیگری برای سایر سوخت‌ها مثل اسید‌ فرمیک یا اتانول نیز بسته به نیاز مشتریان توسعه دهد.

این شرکت به تولید کارتریج‌های سوخت قابل تعویض برای نگهداری سوخت‌های مایعی چون متانول متمرکز شده تا با آن، منبع انرژی کامپیوتر‌های نوت‌بوک، تلفن‌های همراه و سایر وسایل برقی قابل‌حمل مجهز ‌به پیل‌های سوختی متانولی مستقیم را تأمین کند.

 

برنامه Palm Power

کاربرد دیگر DMFC که توسط DARPA مطالعه شده، برنامه Palm Power است. این واحد توانی قابل‌حمل در آینده جایگزین ژنراتور‌های دیزلی بزرگی می‌شود که در‌حال حاضر به کمک یدک کش (تریلر) جا‌به‌جا می‌شوند. برنامه Palm Power ، پیل‌های سوختی کم‌حجم را برای تبدیل انرژی حرارتی به برق به‌کار می‌گیرد. در محل‌هایی که برنامه مذکور قابل اجرا باشد، این منابع توان هم‌چنین به تولید همزمان انرژی گرمایشی، سرمایشی و یا آب گرم علاوه‌بر الکتریسیته می‌پردازند. مباحث شیمی سوخت مطرح شده برای این برنامه، پیل‌های سوختی اکسیداسیون متانولی مستقیم (DMFCs) هستند.

برنامه Palm Powerیک پیل‌سوختی متانولی 20 وات که کاملاً پکیج شده و با باتری ترکیب شده است، تولید خواهد کرد. بدین‌ترتیب یک سیستم توان سرباز هیبرید با دوامی بسیار طولانی‌تر از سیستم‌هایی که فقط باتری دارند، تولید می‌شود. مشتریان نوعی این‌گونه پیل‌های توانی، روبات‌ها، خودرو‌های زمینی خود‌کار، سیستم‌های سرباز آینده، خودرو‌های هوایی کوچک و غیره می‌باشند. DARPA انتظار دارد روش‌های جدیداً توسعه یافته، اهداف انرژی ویژه این برنامه را که همانا دست‌یابی به هزاران وات ساعت توان به‌ازای هر کیلو‌گرم در سطح سیستم است، برآورده سازند.

نیل به سطوح توانی بالاتر، روش‌های دیگری مانند پیل‌های سوختی اکسید‌جامد مسطح (SOFC)، ترموفتو‌ولتائیک‌ها (TPV)، کانور‌تر‌های انرژی حرارتی فلزات قلیایی به انرژی الکتریکی (AMTEC) و موتور‌های توربین کوچک را می‌طلبد که در محدوده 300 تا 500 وات با استفاده از سوخت‌های نظامی تأیید شده کار کنند.

 

پیل سوختی خودرویی

فن‌آوری پیل‌سوختی مختلفی برای یک واحد توان کمکی توسعه یافته توسط شرکت رادیان (Radian) مطرح گردیده است. این سیستم ویژه استفاده در خودرو‌های ارتش ایالات متحده در‌نظر گرفته شده است. پیل‌سوختی این سیستم از فن‌آوری غشای تبادل پروتون توسعه داده شده توسط شرکت هیدروژنیکس استفاده می‌کند. از آنجایی که خودرو‌های زرهی مدرن حتی در موقعیت‌های ثابت و ایستا نیازمند استفاده از چندین سیستم الکتریکی و الکترونیکی هستند، به‌کار‌گیری واحد توان کمکی (APU) توان الکتریکی موردنیاز برای کار تجهیزات دیجیتالی و موقعیت‌هایطولانی‌مدت را تهیه می‌کند. silent watch

سیستم‌های پیل‌سوختی که تاکنون برای جایگزینی سیستم‌های مجهز به باتری و ژنراتور‌های دیزلی در کاربرد‌های نظامی مورد استفاده قرار گرفته‌اند، زمان کارکرد طولانی‌تر، آلایندگی صفر، دوره عمر بهتر، آلایندگی صوتی و سر‌ و‌ صدای کمتر، کاهش روند افت عملکرد و هم چنین بهبود عملکرد در آب و هوای سرد، ارائه دادند.

در فن‌آوری پیل‌سوختی احیا‌کننده، الکترولایزر سیستم، تأمین هیدروژن در حین کار موتور خودرو را برعهده دارد و سوخت کافی برای کار سیستم توان کمکی پیل‌سوختی برای حداکثر 10 ساعت رانندگی با بارگذاری متوسط 3 کیلو‌وات و توان پیک 5 کیلو‌وات تهیه می‌کند.

 

فرایند پیل‌سوختی اکسید‌جامد (SOFC)

پیل‌سوختی اکسیدجامد با سوخت JPB نظامی کار می‌کند. پژوهشگاه فن‌آوری گازکارکرد یک پیل‌سوختی اکسید‌جامد با دانسیته توان بالا با استفاده از سوخت‌های لجستیک‌ نظامی استاندارد (JP8) که حاوی 600 تا 700 ppm گوگرد است، نشان داده است. این مسأله بیانگر دست‌یابی به نقطه ‌عطف مهمی در مسیر توسعه فن‌آوری پیل‌سوختی اکسید‌جامد در ارائه توان الکتریکی پر‌بازده، پاک و بدون سر‌و‌صدا از کاربرد‌های نظامی می‌باشد. در این پروسه با استفاده از فرایند تبدیل به کمک بخارآب، سوخت گازی استک پیل‌سوختی اکسید‌جامد مهیا می‌شود و مدیریت حرارتی مؤثر، در تعیین بازدهی سیستم، نقشی کلیدی ایفا می‌کند. پردازشگر سوخت JP8 از یک کاتالیست مقاوم در برابر گوگرد، مشعل جدید JP8 و سیستم پخش‌کننده حرارت برای تولید سوخت لجستیک‌های نظامی JP8 به هیدروژن و دیگر سوخت‌های گازی SOFC استفاده می‌کند. (GTI)

این پردازشگر تا به امروز 600 ساعت عملکرد پایدار را در آزمایش‌ها انجام داده است. در طراحی سیستم کلی، گرفتار کردن و بازگرداندن آب هم گنجانده شده است؛ بنابراین سیستم می‌تواند بدون وجود منبع تهیه آب خارجی کار کند.

استک پیل‌سوختی اکسید‌جامد مسطح توسط شرکت Versa Power Systems(VPS) تهیه شده است. این شرکت، استکی با 21 سل ساخته است که با استفاده از سوخت JP8 در حدود 800 وات توان تولید می‌کند و سطح توانی 5/3 میلی‌وات بر سانتی‌متر‌مربع دارد. سیستم نمایشی نسل جدید از استک‌های پیل‌سوختی اکسید‌جامد پیشرفته برای دست‌یابی به هدف 3 تا 10 کیلو‌وات توان که برای شرایط تولید توان الکتریکی سیار (MEP) کاربرد‌های نظامی مناسب است، استفاده خواهد کرد.

این کار تحقیقاتی با سرمایه‌گذاری وزارت دفاع ایالات متحده و زیر‌ نظر آزمایشگاه تحقیقات مهندسی ساخت مرکز تحقیق و توسعه مهندسین ارتش این کشورانجام شده است. (ERDC-CERL)





نظرات() 


Cialis canada
شنبه 18 فروردین 1397 11:17 ب.ظ

You actually mentioned this wonderfully!
cialis price thailand cialis pills price each free cialis look here cialis cheap canada cialis sale online cialis diario compra buying cialis overnight weblink price cialis cialis sale online buy original cialis
Cialis online
جمعه 3 فروردین 1397 01:52 ق.ظ

Regards! Excellent information!
cialis uk next day cialis side effects dangers cialis pills boards enter site 20 mg cialis cost buy generic cialis generic for cialis how does cialis work cialis taglich cialis uk generic cialis with dapoxetine
summoners war cheats
چهارشنبه 27 دی 1396 10:15 ب.ظ
من رفتهام به برادر کوچکم بگویم که او نیز باید به سرعت بازدید این وبسایت را به صورت منظم انجام دهد
پایه برای به دست آوردن به روز شده از آخرین گزارش.
http://jane3ward6.weebly.com/
دوشنبه 9 مرداد 1396 02:51 ق.ظ
Hi! Do you know if they make any plugins to safeguard against hackers?
I'm kinda paranoid about losing everything I've worked hard on. Any recommendations?
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر


درباره وبلاگ:



آرشیو:


طبقه بندی:


آخرین پستها:


نویسندگان:


نظرسنجی:


آمار وبلاگ:







The Theme Being Used Is MihanBlog Created By ThemeBox