---

1. giriş..................................................................................................................................... 1
2. hidrojen yakıtının özellikleri ve diğer yakıtlarla............................... 4
karşılaştırılması
3. hidrojen üretimi ve yakıt pilleri için yakıt hazırlama....................... 13
3.1 hidrokarbonlardan hidrojen üretimi................................................................................... 13
3.1.1 ilk işlem : desülfürizasyon ................................................................................................ 14
3.1.2 buhar metan reformingi.................................................................................................... 15
3.1.3 co2 reformingi (kuru reforming).................................................................................... 17
3.1.4 karbon oluşumu ve önlenmesi ......................................................................................... 17
3.1.5 iç reforming...................................................................................................................... 18
3.1.6 metan kısmi oksidasyonu (yanma) ve ototermal reforming........................................ 18
3.1.7 ısıl bozunma (thermal kraking-pyrolysis) ....................................................................... 19
3.1.8 karbonmonoksitin (co) ayrıştırılması.............................................................................. 19
3.1.9 araçlarda uygulamalar ...................................................................................................... 20
3.2 suyun elektrolizi ................................................................................................................ 25
3.2.1 uygulamalı pv - elektroliz - yakıt pili projesi ................................................................. 28
4 hidrojen depolama yöntemleri ........................................................................ 30
4.1 sıkıştırılmış gaz olarak h2 depolama .......................................................................... 30
4.2 sıvı hidrojen depolama .................................................................................................... 32
4.3 hidrojenin metal hidridlerde depolanması ...................................................................... 33
5 yakıt pilleri ve farklı tip yakıt pillerinin incelenmesi....................... 34
5.1 genel bilgiler .................................................................................................................... 34
5.1.1 çalışma prensipleri............................................................................................................ 34
5.1.2 elektrik üretimini sınırlayan sebepler .............................................................................. 35
5.1.3 verim ve potansiyel......................................................................................................... 36
5.1.4 gerçek yakıt pili potansiyelleri ..................................................................................... 41
5.1.5 yakıt pillerindeki tersinmezlikler ve voltaj düşüş sebepleri ......................................... 43
5.1.5.1 aktivasyon enerjisinden dolayı voltaj düşüşü............................................................. 43
5.1.5.2 yakıt taşınım ve iç akım kayıpları .............................................................................. 44
5.1.5.3 ohmik kayıplar (dirençler) ........................................................................................... 44
5.1.5.4 kütle transferi ve konsantrasyon kayıpları.................................................................. 45
5.2 proton değişim membranlı yakıt pili (pem yp).......................................................... 45
5.2. polimer elektrolit ........................................................................................................... 46
5.2.2 elektrotlar ....................................................................................................................... 49
5.2.3 yakıt pillerinde su sorunu...........................................................................................50
5.2.4 nemlendirici kullanılmama durumu........................................................................... 51
5.2.5 harici nemlendiriciler ile yakıt pili işletimi .......................................................... 53
5.2.6 pem yakıt pilinin soğutulması ve hava besleme .................................................55
5.2.6.1 katoda beslenen hava ile soğutma.................................................................................. 55
5.2.6.2 reaktan ve soğutma havasının ayrı olması............................................................ 55
5.2.7 pem y.p yapılandırma metotları................................................................................ 57
5.2.7.1 bipolar plaka üretim metotları ................................................................................... 57
5.3 alkali elektrolit yakit pili ( a.e.y.p ) ...................................................................... 58
5.3.1 hareketli elektrolitli alkali elektrolit yakıt pilleri ............................................. 59
5.3.2 durağan elektrolitli alkali elektrolit yakıt pili ...................................................... 61
5.3.3 çözünmüş yakit alkali elektrolit yakıt pilleri ...................................................... 64
5.3.4 alkali elektrolit yakıt pilleri için elektrotlar ........................................................... 64
5.3.5 problemler ve gelişmeler .............................................................................................. 66
5.4 orta ve yüksek sıcaklık yakıt pilleri .................................................................... 67
5.5 fosforik asit yakıt pili ( f.a.y.p ).......................................................................... 67
5.5.1 elektrolitler.................................................................................................................... 68
5.5.2 elektrot ve katalizörler ................................................................................................ 68
5.5.3 yığın ............................................................................................................................... 69
5.5.4 son zamanlardaki gelişmeler ve çalışmalar .......................................................... 70
5.6 erimiş karbonat yakıt pili ( e.k.y.p) ..................................................................... 71
5.6.1 çalışma prensibi........................................................................................................... 71
5.6.2 elektrolit ......................................................................................................................... 73
5.6.3 elektrotlar ....................................................................................................................... 74
5.6.4 gözeneksiz elemanlar .................................................................................................. 76
6 bataryalar............................................................................................................... 77
6.1 bataryaların çevreye etkileri .......................................................................................... 78
6.2 batarya tipleri hakkında kısa bilgiler........................................................................... 79
6.3 bataryaların genel yapısı ............................................................................................... 80
6.4 en yaygın ve gelecek vaad eden batarya tipleri ......................................................... 81
6.4.1 kurşun asit batarya (sla-vrla)................................................................................. 81
6.4.2 nikel kadmiyum batarya (nicd).................................................................................... 81
6.4.3 nikel metal hidrür batarya (nimh)............................................................................... 82
6.4.4 lityum iyon (li-ion) ....................................................................................................... 82
6.4.5 lityum polimer batarya (li-polimer) ............................................................................. 83
6.4.6 sodyum sülfür batarya (nas)......................................................................................... 84
7 araç uygulamalarına giriş ............................................................................ 85
8 dünyadaki araç uygulamalarından seçilenler ............................... 90
8.1 tesla motors..................................................................................................................... 91
8.2 elektrikli smart fortwo................................................................................................ 91
8.3 general motors firmasının çalışmaları elektrikli araç çalışmaları............................... 92
8.4 tayvan’da elektrikli araçların kullanımı........................................................................ 94
8.5 fıat-panda h2 projesi .................................................................................................... 95
8.6 reva elektrikli araçları ................................................................................................. 96
8.7 bajaj auto......................................................................................................................... 96
9. yakıt pilli ve batarya tahrikli şehir içi kişisel ulaşım................... 97
aracı konsepti
9.1 izlenen yöntem ................................................................................................................. 97
9.2 tasarım kriterleri .............................................................................................................. 99
9.3 güç - enerji paketinin tasarımı ........................................................................................ 99
9.4 komponentlerin seçilmesi .............................................................................................. 100
9.4.1 yakıt pillinin seçilmesi................................................................................................... 101
9.4.2 hidrojen deposunun seçilmesi......................................................................................... 102
9.4.3 bataryanın seçilmesi........................................................................................................ 102
9.4.4 motorların seçilmesi........................................................................................................ 105
9.4.5 şehiriçi kişisel ulaşım aracı genel tasarımı...................................................................... 105
9.5 kullanılan formüller ve yapılan hesaplamalar................................................................ 106
10 sonuçlar ve öneriler......................................................................................... 115
kaynaklar............................................................................................................................... 118
özgeçmiş.................................................................................................................................... 120

---