روند پيشرفت سلول‌هاي سوختي براي زيردريايي‌ها تا سال 2016

The development of fuel cells for submarines by 2016

زيردريايي‌هاي غيرهسته‌اي به‌طوركلي بر اساس سيستم منبع تغذيه ديزل هستند. ديزل ژنراتور در تركيب با باتري‌هاي اسيد سرب وظيفه تأمين سيستم شبكه زيردريايي را دارند. باتري در طول عمليات روي سطح زيردريايي، با استفاده از لوله اسنوركل (لوله مخصوص ورود و خروج هوا) از هوا بيرون براي بهره‌برداري از موتورهاي ديزل استفاده مي‌شود. در عمليات عمق دريا، سابقاً كل برق فضاي بسته زيردريايي از باتري‌هاي اسيد سرب تأمين مي‌شد كه ظرفيت محدود باتري‌هاي اسيد در يك دوره نسبتاً كوتاه باعث مي‌شد تا زيردريايي براي شارژ دوباره باتري روي سطح بيايد. در طي اين مدت زيردريايي به‌راحتي قابل‌تشخيص بوده و به همين دليل است كه در دهه‌هاي اخير تلاش‌هايي زيادي براي توسعه سيستم‌هاي مستقل از هوا براي زيردريايي صورت گرفته است. الزامات اصلي اين سيستم‌هاي مستقل از هوا (AIP) عبارت‌اند از: چگالي انرژي بالا؛ راندمان بالا، انتقال حرارت كم به آب دريا، سروصداي كم، ميدان مغناطيسي كم براي رديابي، اندازه كوچك، وزن كم، تعمير و نگهداري راحت و نبود خدمه اضافي؛ اما در راستاي اين فنآوري پيل هاي سوختي پليمري امروزي از تكنولوژي طراحي آبشاري بهره مي‌برند كه تابه‌حال فنّاوري موفق‌تري در اين زمينه بوده است و اثر آلايندگي نمك طعام براي سلول‌هاي سوختي پليمري را به‌شدت كاهش داده است؛ و درنتيجه توليد گازهاي گلخانه‌اي را به‌شدت كاهش مي‌دهد. در اين مقاله تئوري و فنّاوري‌هاي پيل سوختي تا 2016 معرفي‌شده است و يكي بهترين طراحي‌ها يعني طرح آبشاري پيشنهادشده است كه مزاياي زيادي نسبت به بقيه طراحي هاي رايج دارد.

Generally non-nuclear submarines work based on power supply systems diesel generators, wich are combined with lead acid battries, provide network systems for submarines. during the operation on the surface of the submarine, battries use snorkel tubes (air- intake and air - outlet tube) in order to utilize the outside air for operation of diesel motors. In the deep seas, the power of submarines, used to be provided from lead acid battries. The limited capacity of acid in a relatively short period caused the submarine to recharge the batteries on the sea level. During this time the submarine could have been detected easily, wich is why great efforts recent decades, great efforts for the development of autonomous systems for the development of autonomous systems have been made out of the air. The main requirements of AIP (Air Independent Propulsion) are high energy density, high efficiency, low heat transfer to sea water, noise low, the magnetic field is reduced to trace, small size, light weight, convenient maintenance and lack of crew additional. But according to this technology todays PEM fuel cell technology. use cascade design wich has been successful. this design has highly reduced the salt pollution for PEM fuel cells. thus it decreases the green house effect. In this paper, the theory and fuel cell technologies have been introduced up to the year 2016 and is one of the best designs of proposed cascade designs. the design has many advantages over the conventional design.