II. İLERİ TEKNOLOJİLER ÇALIŞTAYI (İTÇ 2011) - Bilgesam

211
Nordlund ve arkadaşları [12] tarafından hücredeki basınç düşmesinin akım yoğunluğuna
bağlı değişimi incelenmiş ve artan akım yoğunluğu ile hücrede basınç düşmesinin
arttığı tespit edilmiştir. Ayrıca akım yoğunluğuna bağlı olarak karbondioksit
çözünürlüğü incelenmiş, artan akım yoğunluğu ile üretilen karbondioksit
debisinin arttığını tespit edilmiştir. Bu ölçümleri yaparken Faraday veriminin %100
olduğunu kabul edilerek çıkan gaz debisi ölçülmüştür. Reaksiyon sonucu oluşan
karbondioksit gazının bir kısmının metanol solüsyonu içerisinde çözündüğü tespit
edilmiştir.
2. Görüntüleme Metotları
2.1. Magnetik Rezonans Görüntüleme
Magnetik rezonans görüntüleme (MRG) yönteminin temelinde nükleer magnetik
rezonans (NMR) yatmaktadır. MRG’de sistem, uyarılmış durumdan kararlı hale
geçerken nükleer spinlerin yaydığı elektromanyetik dalgaları toplayarak bir görüntü
oluşturmaktır. İncelenecek cisim NMR mıknatısının içine yerleştirilir. Cisim içinde
hidrojen çekirdeği (veya belirli bir başka çekirdek) bulunan su gibi veya hidrokarbonlar
gibi bir madde içermelidir. Yapılan çoğu araştırma ve geliştirmeler 1H çekirdeğine
odaklanmıştır. Bunun sebebi hidrojen çekirdeğinin doğada bol miktarda
bulunması ve hidrojen çekirdeğinin manyetik alana karşı hassasiyetidir. MRG’nin
zarar vermeyen tabiatı, iki fazlı akış içeren sistemlerin in situ incelemesini imkân
sağlamaktadır. Tsushima ve arkadaşları [13,16] membran kalınlığı, membrana
gerekli suyun sağlanması, çalışma parametrelerinin etkileri gibi parametrelerin
incelenmesinde MRG tekniğini kullanmışlardır. Feindel ve arkadaşları [17,18]
Delrin’den imal edilmiş akış alanındaki suyun dağılımını MRG yöntemi kullanarak
elde etmişlerdir. MRG’de iki fazlı akış araştırmaları protonca zengin içeriğe sahip
ve radyo ve manyetik frekanslar karşı transperan katı materyallere uygulanabilmektedir.
Dolayısıyla MRG’de ferromanyetik maddeler kullanılamamaktadır.
Paramanyetik maddeler ise en az düzeyde tutulmalıdır. Bu yüzden karbondan yapılmış
maddelerin içindeki iki fazlı akışın incelenmesi oldukça zor olmaktadır [18].
2.2. Nötron Tomografi ve Radyografi
Nötron görüntüleme yöntemi gerçek PEM elektrolizörler ve yakıt pillerinde in situ
(iki fazlı akışlar, özellikle PEM yakıt pillerinde suyun yönetimi gibi) inceleme için
en uygun metot olarak görülmekte, PEM yakıt pilleri alanında uygulanmaktadır.
Nötronların hidrojen atomlarına karşı hassasiyeti, nötron görüntüleme metodunu
diğer metotlara göre daha cazip kılmaktadır. PEM yakıt pilleri ve
elektrolizörlerinde en yaygın olarak kullanılan titanyum ve karbon gibi maddeler ile
nötronların etkileşme ihtimali çok düşük olduğundan nötron görüntüleme yöntemi
suyun hareketini incelemede en uygun yöntem olarak öne çıkmaktadır.