در اين پروژه يك نانو كامپوزيت جديدي از پالاديوم و پلي آنيلين از طريق اصلاح سطح نانو ذرات پالاديوم به وسيله نانو فايبرهاي پلي آنيلين با استفاده از سه روش الكتروشيميايي ولتامتري چرخه اي جريان ثابت و پتانسيل ثابت ساخته شد كه از نظر ميزان جذب هيدروژن پايداري كاتاليست رسانايي و سرعت فرايندهاي اكسايش - كاهش هيدروژن نسبت به كاتاليتس اصلاح نشده برتري چشم گيري دارد.

يكي از مشكلاتي كه در زمينه كار با پيلهاي سوختي پليمري وجود دارد اين است كه مدت زمان نسبتا زيادي طول مي كشد تا پيل سوختي به ماكزيمم توان خود برسد. به عبارت ديگر زمان فعالسازي اين دسته از پيل ها يكي از مهمترين مشكلات كار با اين پيل هاست كه ممكن است از چندين ساعت تا چند روز طول بكشد. در اين اختراع از يك سري روشهاي الكتروشيميايي پيوسته جهت انجام فعالسازي مجموعه الكترود غشاي پيل سوختي استفاده شده است. طي اعمال اين روش كه تلفيقي از مراحل مختلف شامل سيكل پتانسيلي پتانسيل ثابت و جريان ثابت است عملميات فعالسازي سايتهاي فعال كاتاليست و هيدراته شدن غشا به طور همزمان انجام شود بدون آن كه كوچك ترين آسيبي به مجموعه الكترود غشا وارد گردد. بعد از اتمام فعالسازي طبق روش ارائه شده مي توان از پيل سوختي استفاده نمود.

صفحات دوقطبي يكي از اجزاي اصلي در سيستمهاي پيل سوختي ميباشد. جنس صفحات دوقطبي بايد به نحوي انتخاب شوند كه: 1- قابليت ماشين كاري داشته باشند، 2- هدايت الكتريكي مناسبي داشته باشند، 3- هادي گرما باشند و 4- نسبت به عبور و نشت گاز مقاوم باشند. از جمله موادي كه براي ساخت صفحات دوقطبي استفاده شده است ميتوان به فلزاتي از قبيل استيل و همچنين گرافيت اشاره نمود. از آنجايي كه ماشين كاري فلزات سخت تر و زمان برتر است، سازندگان سيستمهاي پيل سوختي استفاده از گرافيت را جهت ساخت صفحات دوقطبي در اولويت قرار داده اند. در اين اختراع روشي ابداع شده است كه بتوان اين تخلخلها را به نحوي پر نمود كه ساير خواص گرافيت دست نخورده باقي بماند تا بتوان از آن به عنوان صفحات دوقطبي استفاده كرد. در اين روش، از رزين اپوكسي به همراه پودر نقره يا پودر آلومينيوم به عنوان پركننده گرافيت استفاده ميشود. نقش پودر نقره يا آلومينيوم، افزايش هدايت الكتريكي رزين ميباشد. بعد از آماده سازي مخلوط رزين صفحه گرافيتي به نحوي در داخل آن قرار داده ميشود كه تنها بخش انتهايي آن در رزين غوطه ور گردد. در اين حالت، سطح رويي گرافيت كه در داخل رزين قرار ندارد به پمپ خلا متصل ميشود. مكش ايجاد شده توسط پمپ خلا، سبب ورود مخلوط رزين به داخل ساختار گرافيت از طريق خلل و فرج داخل ساختار آن ميگردد. بعد از اتمام عمليات مكش، صفحه گرافيتي به مدت 4 ساعت در دماي 80 درجه سانتيگراد در آون قرار ميگيرد. بعد از اتمام اين مدت، تمام خلل و فرج صفحه گرافيتي پر ميشود و آماده به كارگيري به عنوان صفحه دوقطبي پيل سوختي ميباشد.

بوي بد يخچال يكي از مشكلاتي است كه ميتواند براي هر خانواده مشكل ساز باشد. يكي از موادي كه از ديرباز براي رفع بوي بد به كار ميرفته است، كربن فعال ميباشد. پيش ماده اي كه در اين اختراع براي توليد بوگير يخچال مورد استفاده قرار گرفته است، كربن فعال حاصل از چوب ميباشد. اين كربن بعد از تهيه، به كمك آسياب خرد شده و سپس به كمك غربال به نحوي مش بندي ميشود كه گستره¬ي قطر گرانولهاي كربن بين 2-5/0 ميليمتر باشد. كربن مش بندي شده، 2 مرحله در آب شسته شده و سپس در كوره در دماي 80 درجه سانتيگراد به مدت چند ساعت خشك ميشود. سپس اين كربن وارد محفظه¬اي ميشود تا در دماي بالا در تماس با بخار آب داغ قرار بگيرد. طي اين مرحله، كربنهايي كه منافذ و خلل و فرج را پر كرده¬اند اكسيد ميشود و اين امر باعث ميشود تا سطح فعال كربن بالا برود. بعد از اين مرحله، گرانولهاي كربن وارد يك محفظه¬ي پر از آب شده و از طريق يك پروب در معرض امواج اولتراسونيك قرار ميگيرند. در اين مرحله، امواج اولتراسونيك از يك طرف سبب ميشود كه آلودگيهاي سطحي كربن از بين برود و از طرف ديگر باعث ميشود تا ميزان تخلخل ذرات كربن بالا برود. بعد از اتمام فعالسازي كربن، گرانولها به مدت چند ساعت در كوره در دماي 80 درجه سانتيگراد قرار ميگيرند تا به طور كامل خشك شوند. در مرحله قالبگيري بوگير به شكل دلخواه، گرانولهاي كربن فعال شده با چسب نئوپان رقيق شده با نسبت وزني 30:70 (كربن فعال شده:چسب) مخلوط ميشوند. در اثر اختلاط گرانولها با چسب رقيق شده، خميري حاصل ميشود كه اين خمير در قالبهاي با شكل دلخواه قرار ميگيرد. بعد از اين مرحله خمير با پرس دستي در قالب پرس ميشود و در پايان پروسه¬ي ساخت، قالبها به كوره منتقل ميشود تا عمليات پخت در دماي 135 درجه سانتيگراد به مدت 4 ساعت انجام شود. نتيجه¬ي پروسه¬ي ساخت، توليد يك محصول يكپارچه با تخلخل و قدرت جذب بالا ميباشد كه علاوه بر يخچال ميتوان از آن در هر جايي كه نياز به رفع بو وجود دارد استفاده نمود.

امروزه پيلهاي سوختي غير هيدروژني، به علت مزاياي زيادي كه نسبت به ساير انواع پيلهاي سوختي، ميتوانند به عنوان منابع تأمين انرژي در صنايع قابل حمل مورد استفاده قرار بگيرند. كربوهيدراتهايي مثل گلوكز، دانسيته انرژي حجمي بالا دارند و ذخيره سازي و حمل و نقل آنها بسيار ساده تر و راحتتر از هيدروژن است. قيمت توليد آن پايين و به راحتي در دسترس است؛ بنابراين توليد يك منبع انرژي با استفاده از سوخت گلوكز، از لحاظ اقتصادي هم مقرون به صرفه است. پيل سوختي حاضر، در محيط قليايي كار ميكند. در قسمت كاتدي، اكسيژن با دريافت الكترون از سمت آند، احيا ميشود و OH توليد ميكند. يون هيدروكسي توليد شده از طريق غشاي تبادلگر OH به قسمت آندي وارد شده و OH مورد نياز براي اكسيداسيون گلوكز را تامين ميكند. در سمت آند، كاتاليست آلياژي Fe-Co-Ni به كار رفته كه تحت شرايط خاص پيروليز براي اكسايش گلوكز ساخته شده است. اين پيل، بدون نياز به منبع خارجي كه سوخت و اكسيدان را به سطح الكترودها برساند، به صورت خودبخودي و طبيعي سوخت را از منبع آندي و هوا را از محيط پيراموني جذب ميكند و انرژي الكتريسيته توليد ميكند.

محققين پيش بيني كرده اند كه اقتصاد آينده دنيا مبتني بر فناوريهايي است كه در آنها از هيدروژن به عنوان منبع تامين انرژي استفاده ميشود. يكي از مهمترين فناوريهاي مبتني بر هيدروژن، فناوري پيلهاي سوختي است. تاكنون تحقيقات زيادي بر روي سيستمهاي پيل سوختي پليمري انجام شده و سعي شده است كه كارايي آن با استفاده از روشهاي جديد ساخت افزايش يابد. در اختراع حاضر به ترتيب از اين مراحل جهت ساخت MEA استفاده شده است: -\tاسپري پودر گرافن بر روي صفحه غير متخلخل تفلوني -\tنشاندن لايه كاتاليست بر روي لايه گرافن به كمك اسپري -\tساندويچ كردن غشاء نفيون بين دو صفحه تفلوني كه بر روي آنها لايه كاتاليست آندي و كاتدي به روش فوق نشانده شده است -\tانجام پرس گرم -\tبرداشتن صفحات تفلوني از روي غشاء طي انجام پروسه ذكر شده، پودر گرافن كه به عنوان زير لايه به كار رفته است، سبب ميشود كه لايه كاتاليست به طور كامل بر روي غشاء منتقل شود و ميزان اتلاف مواد اوليه ساخت لايه كاتاليست كه گران قيمت ترين جزء پيلهاي سوختي هستند كاهش يابد. به علاوه گرافن به واسطه هدايت الكتريكي بالايي كه دارد، سبب بهبود هدايت الكتريكي در لايه كاتاليست ميشود.