حمیدرضا غفوری طالقانی

پیل های سوختی میکروبی رسوبی نوع خاصی از پیل ها می باشند که با استفاده از میکروارگانیزم های موجود در کف دریاها و یا اقیانوس ها تولید جریان الکتریکی می نمایند. منبع نامحدود، سوخت پاک و طولانی بودن دوره عملیات از مهمترین مزیت این پیل ها نسبت به باتری ها تلقی می شود. در این پروژه یک پیل سوختی میکروبی رسوبی طراحی و ساخته شد و با اعمال شرایط محیطی دریای مازندران در ستاپ آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفت. میزان توان پیل سوختی با استفاده از الکترودهای مختلف شامل صفحه گرافیتی (GP)، پارچه کربنی (CC) و کربن فعال گرانولی (GAC) در فاصله های 20،10 و50 سانتیمتر و در گام های جریانی و زمانی مختلف، اندازه گیری و مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته شد. نتایج نشان داد با افزایش و یا کاهش بیش از اندازه فاصله الکترودها، مقاومت داخلی آنها افزایش پیدا کرده و چگالی توان پیل کاهش می یابد. بهینه ترین استقرار الکترودها در فاصله 20 سانتیمتر می باشد، که چگالی توان 05/37 میلی وات بر مترمربع برای صفحه گرافیتی، 32/47 میلی وات بر مترمربع برای پارچه کربنی و 64/71 میلی وات بر مترمربع برای کربن فعال گرانولی بدست آمد. در مرحله بعد، با استفاده طراحی نوین از محفظه ی آندی پیل سوختی رسوبی، در شرایط مشابه، با انتخاب فاصله بهینه شده الکترودها، حداکثر چگالی توان تولیدی در محفظه آندی بدست آمد. داده های آزمایش برای صفحه گرافیتی 28/94 میلی وات بر مترمربع، پارچه کربنی 85/102 میلی وات بر مترمربع و کربن فعال گرانولی 64/131 میلی وات بر مترمربع بدست آمد. نتایج، قبل و بعد استفاده از محفظه در شرایط شبیه سازی یکسان، نشان از افزایش چگالی توان در پیل سوختی میکروبی رسوبی می دهد. مناسب ترین حالت نمونه برداری در فاصله 20 سانتیمتری در گام های جریانی و زمانی 250 میکرو آمپر و 2 ثانیه و بهترین جنس الکترود کربن فعال گرانولی بوده است.