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.
In Proton Exchange Membrane (PEM) electrolyzes, the decomposition of water into hydrogen and oxygen depends not only on the applied Direct Current (DC) but also on effective moisture management within the system. While humidity enhances proton conductivity and supports the electrochemical process, excessive accumulation (flooding) hinders gas diffusion and significantly degrades system performance. This study presents a detailed analysis of the effects of humidity in PEM electrolyzes, investigates flooding mechanisms, and evaluates the role of Gas Diffusion Layer (GDL) design in mitigating these challenges. While optimal humidity levels enable maximum electrolytic efficiency, insufficient moisture limits proton conductivity, and excessive water accumulation clogs electrode surfaces, obstructing gas release. In this context, optimizing the GDL through hydrophobic coatings, gradient pore structures, microchannel, and hybrid material combinations ensures effective water management and minimizes the risk of flooding.
| Birincil Dil | Türkçe |
|---|---|
| Konular | Yenilenebilir Enerji Sistemleri |
| Bölüm | Araştırma Makalesi |
| Yazarlar | |
| Gönderilme Tarihi | 8 Nisan 2025 |
| Kabul Tarihi | 26 Temmuz 2025 |
| Yayımlanma Tarihi | 14 Ocak 2026 |
| Yayımlandığı Sayı | Yıl 2026 Cilt: 9 Sayı: 1 |
* 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.
Bu web sitesi Creative Commons Atıf 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.