جامعة سخالين الحكومية الروسية تطور خلايا وقود معيارية قابلة للتفكيك

أخبار ar.wedoany.com، يعمل علماء جامعة سخالين الحكومية (СахГУ) على تطوير نموذج أولي لخلية وقود معيارية قابلة للتفكيك، وهو إنجاز من شأنه أن يحل محل المنتجات المستوردة في قطاع الهيدروجين ويبسط إجراءات صيانة المعدات.

يعتمد هذا المشروع على ألواح ثنائية القطب مبتكرة مصنوعة من التيتانيوم. وعلى عكس المنتجات الملحومة الأجنبية التقليدية التي تتعطل عند حدوث عطل بسيط ولا يمكن إصلاحها موضعيًا، فإن التصميم الروسي يسمح بالتفكيك الكامل، مما يتيح استبدال مجموعة أغشية الأقطاب الكهربائية دون الإضرار بالمكونات الأكثر تكلفة. ووفقًا للمطورين، يمكن للجهاز الحفاظ على إحكام يصل إلى ضغط جويين، وقد صُممت موانع التسرب لعمر تشغيلي يتجاوز 10,000 ساعة من التشغيل المستمر.

يستخدم علماء الجامعة طرق ديناميكا الموائع الحسابية (محاكاة CFD) لتحسين شكل قنوات الغاز والتبريد، بهدف نهائي هو رفع تجانس توزيع التدفق الحراري إلى ما لا يقل عن 90%، مما يقلل من مخاطر ارتفاع درجة الحرارة الموضعي ويزيد من موثوقية المعدات. وقد أولى فريق البحث اهتمامًا خاصًا لمشكلة هشاشة التيتانيوم الناتجة عن الهيدروجين، ويجري تطوير طلاءات متخصصة لحماية ألواح التيتانيوم التي يصل سمكها إلى 3 مليمترات، لمنع تسرب الهيدروجين إلى بنية المادة والتسبب في تلفها في البيئات المسببة للتآكل.

حاليًا، يتوافق مستوى النضج التكنولوجي للمنتج مع المستوى TRL 4-5، وهو ينتقل من النموذج الأولي المختبري إلى مرحلة الاختبار في ظروف قريبة من الظروف الصناعية. ستُستخدم خلايا الوقود الجديدة في قطاع النقل (بما في ذلك آلات التعدين والسكك الحديدية والسفن البحرية)، وفي منشآت الطاقة الثابتة في المناطق النائية والقطبية الشمالية، بالإضافة إلى استخدامها كمصادر طاقة احتياطية للمنشآت الصناعية.