Araştırma Makalesi

PEM Elektrolizörlerde Nem Yönetimi: Gaz Difüzyon Katmanı Tasarım Optimizasyonlarının Flooding Üzerindeki Etkileri

Cilt: 9 Sayı: 1 14 Ocak 2026
PDF İndir
TR EN

PEM Elektrolizörlerde Nem Yönetimi: Gaz Difüzyon Katmanı Tasarım Optimizasyonlarının Flooding Üzerindeki Etkileri

Öz

Proton Değişim Membranlı (PEM) elektrolizörlerde, suyun hidrojen ve oksijene ayrışması, uygulanan Doğru Akım (DA) kadar sistemin nem yönetimine de bağlıdır. Nem, proton iletkenliğini artırarak elektrokimyasal süreci desteklerken, aşırı birikimi (flooding) gaz difüzyonunu engelleyerek sistem performansını ciddi şekilde düşürmektedir. Bu çalışmada, nemin PEM elektrolizörlerdeki etkileri detaylı şekilde analiz edilmiş, flooding mekanizmaları incelenmiş ve Gaz Difüzyon Katmanı (GDL) tasarımının bu sorunun hafifletilmesine yönelik katkıları değerlendirilmiştir. Optimum nem seviyelerinde maksimum elektrolitik verim elde edilirken, yetersiz nem koşulları proton iletkenliğini sınırlandırmakta, aşırı su birikimi ise elektrot yüzeylerini tıkayarak gaz çıkışını engellemektedir. Bu bağlamda, GDL'nin hidrofobik kaplamalar, gradyan gözenek yapıları, mikrokanallar ve hibrit malzeme kombinasyonları ile optimize edilmesi, etkin su yönetimi sağlayarak flooding riskini minimize etmektedir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Agmon N. The grotthuss mechanism. Chemical Physics Letters 1995; 244(5-6): 456–462.
  2. Alkhaldi S., Aziz M., Amrite A., Prasad AK. Parametric study of PEM water electrolyzer performance. Journal of Applied Electrochemistry 2025; 55(2): 327-343.
  3. Anderson R., Zhang L., Ding Y., Blanco M., Bi X., Wilkinson DP. A critical review of two-phase flow in gas flow channels of proton exchange membrane fuel cells. Journal of Power Sources 2010; 195(15): 4531-4553.
  4. Bakangura E., Wu L., Ge L., Yang Z., Xu T. Mixed matrix proton exchange membranes for fuel cells: State of the Art and Perspectives. Progress in Polymer Science, 2016; 57: 103–152.
  5. Barbir F. PEM Fuel cells: Theory and Practice. Elsevier Academic Press; 2005.
  6. Carmo M., Fritz DL., Mergel J., Stolten D. A comprehensive review on PEM water electrolysis. International Journal of Hydrogen Energy 2013; 38(12): 4901-4934.
  7. Dalgıç BF. PEM yakıt hücresinde hidrojen gazındaki nem oranına bağlı olarak elektrik üretimindeki değişimin incelenmesi. Batman Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, sayfa no:27, Batman, Türkiye, 2019.
  8. Genç Ö., Kallioğlu MA. Proton elektrolit membranlı (PEM) elektrolizörün sayısal incelenmesi ve deneysel doğrulanması. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 2018; 7(1): 370-380.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Yenilenebilir Enerji Sistemleri

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

14 Ocak 2026

Gönderilme Tarihi

8 Nisan 2025

Kabul Tarihi

26 Temmuz 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2026 Cilt: 9 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Sevim, D., & Pilatin, M. Y. (2026). PEM Elektrolizörlerde Nem Yönetimi: Gaz Difüzyon Katmanı Tasarım Optimizasyonlarının Flooding Üzerindeki Etkileri. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 9(1), 214-224. https://doi.org/10.47495/okufbed.1671888
AMA
1.Sevim D, Pilatin MY. PEM Elektrolizörlerde Nem Yönetimi: Gaz Difüzyon Katmanı Tasarım Optimizasyonlarının Flooding Üzerindeki Etkileri. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2026;9(1):214-224. doi:10.47495/okufbed.1671888
Chicago
Sevim, Davut, ve Muhammed Yusuf Pilatin. 2026. “PEM Elektrolizörlerde Nem Yönetimi: Gaz Difüzyon Katmanı Tasarım Optimizasyonlarının Flooding Üzerindeki Etkileri”. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 9 (1): 214-24. https://doi.org/10.47495/okufbed.1671888.
EndNote
Sevim D, Pilatin MY (01 Ocak 2026) PEM Elektrolizörlerde Nem Yönetimi: Gaz Difüzyon Katmanı Tasarım Optimizasyonlarının Flooding Üzerindeki Etkileri. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 9 1 214–224.
IEEE
[1]D. Sevim ve M. Y. Pilatin, “PEM Elektrolizörlerde Nem Yönetimi: Gaz Difüzyon Katmanı Tasarım Optimizasyonlarının Flooding Üzerindeki Etkileri”, Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 9, sy 1, ss. 214–224, Oca. 2026, doi: 10.47495/okufbed.1671888.
ISNAD
Sevim, Davut - Pilatin, Muhammed Yusuf. “PEM Elektrolizörlerde Nem Yönetimi: Gaz Difüzyon Katmanı Tasarım Optimizasyonlarının Flooding Üzerindeki Etkileri”. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 9/1 (01 Ocak 2026): 214-224. https://doi.org/10.47495/okufbed.1671888.
JAMA
1.Sevim D, Pilatin MY. PEM Elektrolizörlerde Nem Yönetimi: Gaz Difüzyon Katmanı Tasarım Optimizasyonlarının Flooding Üzerindeki Etkileri. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2026;9:214–224.
MLA
Sevim, Davut, ve Muhammed Yusuf Pilatin. “PEM Elektrolizörlerde Nem Yönetimi: Gaz Difüzyon Katmanı Tasarım Optimizasyonlarının Flooding Üzerindeki Etkileri”. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 9, sy 1, Ocak 2026, ss. 214-2, doi:10.47495/okufbed.1671888.
Vancouver
1.Davut Sevim, Muhammed Yusuf Pilatin. PEM Elektrolizörlerde Nem Yönetimi: Gaz Difüzyon Katmanı Tasarım Optimizasyonlarının Flooding Üzerindeki Etkileri. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 01 Ocak 2026;9(1):214-2. doi:10.47495/okufbed.1671888

23487




196541947019414  

1943319434 19435194361960219721 19784  2123822610 23877

* Uluslararası Hakemli Dergi (International Peer Reviewed Journal)

* Yazar/yazarlardan hiçbir şekilde MAKALE BASIM ÜCRETİ vb. şeyler istenmemektedir (Free submission and publication).

* Yılda Ocak, Mart, Haziran, Eylül ve Aralık'ta olmak üzere 5 sayı yayınlanmaktadır (Published 5 times a year)

* Dergide, Türkçe ve İngilizce makaleler basılmaktadır.

*Dergi açık erişimli bir dergidir.

Creative Commons License

Bu web sitesi Creative Commons Atıf 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.