روش های مرطوب سازی گازهای واکنشگر پیل سوختی غشا پلیمری

کنترل رطوبت گازهای واکنشگر پیل سوختی تاثیر به سزایی در عملکرد پیل دارد. آب کم در غشاء سبب خشکی موضعی غشاء و به دنبال آن ایجاد گرادیان های دما و تنش های مکانیکی و آب زیاد سبب بسته شدن بخشی از حفره های لایه پخش گاز می شود. در هر دو حالت عملکرد پیل افت پیدا می کند و از طول عمر آن کم می شود. از این رو برای دست یابی به رطوبت بهینه در پیل، مرطوب سازی گازهای واکنشگر هم در سمت آند و هم در سمت کاتد ضروری است. در این مقاله انواع روش های مرطوب سازی معرفی و با یکدیگر مقایسه شده اند. به طور کلی، روش های مرطوب سازی به دو دسته داخلی و خارجی تقسیم می شوند که البته استفاده از مرطوب ساز خارجی متداول تر است. مرطوب سازی خارجی عمدتا شامل روش های حبابی، چرخ آنتالپی و روش غشایی می باشد که البته روش آخر به دلیل سادگی ساخت و هندسه، مصرف انرژی کمتر، بازده بیشتر و توانایی کنترل بهتر رطوبت و دما، بهترین روش است. استفاده از رطوبت خروجی کاتد پیل برای مرطوب سازی به صورت یک مجموعه چرخه ای و پیکربندی جریان مخالف بهترین عملکرد مرطوب ساز غشایی را درپی دارد. نتایج نشان می دهد که کاهش دبی و افزایش فشار و دمای ورودی گاز خشک سبب بهبود عملکرد مرطوب ساز غشایی است.