استفاده از پیل سوختی برای کنترل سطح آب شرب در جزیره ای دوردست در اسکاتلند

جزیره ی کوجک لویس بخش شمالی جزیره ی لویس و هریس، بزرگترین جزیره در جزایر غربی و در امتداد ساحل شمال غربی اسکاتلند است.جمعیت این جزیره جدود ۱۸۵۰۰ نفر بوده که تامین منابع مطمئن آب شرب تازه برای ساکنین، یکی از مشکلات چالش برانگیز سازمان آب اسکاتلند است.
به منظور ثبت داده های دقیق در مورد سطح آب شرب در مخازن ذخیره ۵۰ متر مکعبی، که در بخش کوهستانی قرار دارد، نیاز به تجهیزات تله متری یا دور سنجی می باشد. برای تامین توان این تجهیزات مهم کنترلی استفاده از منابع نوین تجدید پذیر انرژی مانند فتوولتاییک خورشیدی و توربین های بادی، به دلیل شرایط آب و هوایی خاص منطقه امکان پذیر نمی باشد.

الزامات

سازمان آب اسکاتلند به منظور حصول اطمینان از عملکرد دائمی تمام تجهیزات تله متری، به یک منبع بسیار مطمئن تامین توان نیاز دارد. بیش از این بادهای شدید منطقه باعث جابه جایی صفحات خورشیدی شده و همچنین سرعت بسیار زیاد باد موجب از کار افتادن توربین های بادی گردید.موقعیت دور از دسترس مخازن آبی نیز باعث شده که اتصال به شبکه ی ملی برق از نظر اقتصادی امکان پذیر نباشد.مولد های دیزلی نیز گزینه ی مناسبی نیستند زیرا سر و صدای زیادی ایجاد کرده و مشکلات عدیده محیط زیستی به وجود می آورند. همچنین برای سوخت رسانی به این مولد ها می بایست افرادی به این جزیره ی دور افتاده فرستاده می شدند که البته این امر بسیار پر هزینه بود.

نهایتا سازمان آب اسکاتلند به منظور رفع این مشکل با مدد گرفتن از متخصصان شرکت سامانه های پیل سوختی (FCS) انگلستان به استفاده از سامانه های پیل سوختی روی آورد.

راه حل

در این پروژه از شش پیل سوختی متانولی جریان مستقیم از نوع EFOY Pro 600 ساخت شرکت اس اف سی انرژی آلمان استفاده گردید.پیل های سوختی در این سامانه به عنوان شارژر مطمئنی برای شارژ تنها باتری ۱۲ ولتی مورد استفاده جهت تامین توان تجهیزات تله متری مورد استفاده قرار می گیرد.سازمان اب اسکاتلند پیل های سوختی را در کیوسک های محافظ در برابر اثرات اب و هوا قرار داده و از آن ها استفاده می کند. این پیل های سوختی توان مورد نیاز خود را از سوخت متانول که در ظرف های ۲۸ لیتری جای داده شده تامین می کند.

زمانی که میزان ولتاژ باتری به زیر ۱۱٫۵ ولت می رسد پیل های سوختی به صورت خودکار شروع با کار کرده و تا سطح ولتاژ شناور مطلوب ۱۲٫۵ ولت باتری را شارژ می کند.به این طریق می توان همیشه از ظرفیت کامل باتری ها اطمینان حاصل کرد.

منافع

هر پیل سوختی از طریق ذخیره ی سوخت متانول داخلی خود تغذیه می گردد.این امر باعث می شود که سامانه بتواند برای مدتی بیش از ۱۵ ماه بدون نیاز به اعزام مهندسین جهت سوخت گیری و بازدید از واحد ها به کار خود ادامه دهد که این امر از نظر اقتصادی بسیار به صرفه می باشد.

اطلاعات مربوط به هر ایستگاه تله متری دوردست در طول تمام ۲۴ ساعت شبانه روز به سرعت به سازمان آب اسکاتلند مخابره می شود. کمبود آب شرب تاثیر بدی را بر روی جامعه ی محلی خواهد گذاشت.افت ناگهانی سطح آب می تواند نشانه ی آسیب دیدگی مخزن و یا ترکیدن خط لوله باشد. اگر چنین اتفاقی رخ دهد مهندسان از این مساله آگاه شده و به منظور حل مشکل و جلوگیری از خشک شدن منابع اقدامات لازم را انجام می دهند.

همچنین سازمان آب اسکاتلند دیگر نگران قطع ناگهانی برق در شبکه ی ملی و یا توان متناوب حاصل از منابع تجدید پذیر انرژی نیست چرا که پیل های سوختی تامین توان مطمئن را در هر شرایط آب و هوایی تضمین می کنند. بر خلاف مولد ها، پیل های سوختی در حین عملکرد سر و صدای کمی ایجاد می کنند. تنها صدای ایجاد شده یک وزوز خفیف است. این بدین معناست که این سامانه ها کمترین تاثیر احتمالی را بر روی محیط اطراف و حیاط وحش غنی این جزیره دارد.

منبع:انجمن مهندسی شیمی