بررسی پیلهای سوختی میکروبی با غشاء نفیونی با استفاده از نرم افزار متریال استودیو

با پایان یافتن منابع فسیلی بشر در آینده ای نه چندان دور با کمبود انرژی مواجه خواهد شد همچنین بهره گیری از منابع فسیلی مشکل انتشار گازهای گلخانه ای و افزای دمای زمین را به عنوان یک چالش اساسی برای جهان مطرح نموده است استفاده از منابع تجدید پذیر به عنوان راهکارهای در جهت تعدیل این چالش پیشنهاد شده است. در پیل های سوختی میکروارگانیزمهای متفاوتی مورد استفاده قرار می گیرند. محفظه ی بین آند و کاتد توسط یک غشا از هم جدا می شوند که این غشا باید خاصیت نفوذپذیری نسبت به پروتون داشته باشد. ما در این تحقیق غشای نفیونی را در یک محیط میکروبیال قرار داده و عبورپذیری سایر یونهای موجود در محفظه ی آند را همانند عبورپذیری پروتون به وسیله شبیه سازی مولکولی توسط میدان نیروی PCFF مورد بررسی قراردادیم. در این مطالعه به این نتیجه رسیدیم که با افزایش λ یا به عبارتی افزایش مقدار آب در سیستم MSD کل در سیستم افزایش پیدا می کند یا به عبارتی مقدار آب در سیستم مقدار بیشینه ی RDF در سیستم کاهش پیدا کرده است که بیانگر این است که فاصله ی مولکولها یا به عبارت دیگر فاصله یون هیدرونیوم از گروه سولفونات بیشتر در نتیجه رسانایی در سیستم کاهش می یابد. همچنین با گذشت زمان و پیشروی شبیه سازی و نزدیک شدن دانسیته به دانسیته ی مطلوب در سیستم، شاهد کاهش انرژی بوده ایم که در نتیجه فعل و انفعالات بین مولکولها و اتمها و رسیدن به حالت پایدارتر سیستم است.

Keywords:

پیل سوختی میکروبی , غشآئ تبادل یونی , شبیه سازی دینامیک مولکولی