১৯৬৬ সালে জেনারেল ইলেকট্রিক কোম্পানি প্রোটন পরিবাহিতার ধারণার উপর ভিত্তি করে, ইলেক্ট্রোলাইট হিসেবে পলিমার মেমব্রেন ব্যবহার করে ওয়াটার ইলেক্ট্রোলাইটিক সেল তৈরি করে। ১৯৭৮ সালে জেনারেল ইলেকট্রিক পিইএম সেল বাণিজ্যিকভাবে বাজারজাত করে। বর্তমানে, কোম্পানিটি কম সংখ্যক পিইএম সেল উৎপাদন করে, যার প্রধান কারণ হলো এর সীমিত হাইড্রোজেন উৎপাদন, স্বল্প আয়ুষ্কাল এবং উচ্চ বিনিয়োগ ব্যয়। একটি পিইএম সেলের দ্বিমেরু কাঠামো থাকে এবং সেলগুলোর মধ্যে বৈদ্যুতিক সংযোগ দ্বিমেরু প্লেটের মাধ্যমে তৈরি হয়, যা উৎপন্ন গ্যাস নির্গমনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। অ্যানোড, ক্যাথোড এবং মেমব্রেন গ্রুপ মিলে মেমব্রেন ইলেকট্রোড অ্যাসেম্বলি (MEA) গঠন করে। ইলেকট্রোডটি সাধারণত প্ল্যাটিনাম বা ইরিডিয়ামের মতো মূল্যবান ধাতু দিয়ে তৈরি হয়। অ্যানোডে, পানি জারিত হয়ে অক্সিজেন, ইলেকট্রন এবং প্রোটন উৎপন্ন করে। ক্যাথোডে, অ্যানোড দ্বারা উৎপাদিত অক্সিজেন, ইলেকট্রন এবং প্রোটন মেমব্রেনের মধ্য দিয়ে ক্যাথোডে সঞ্চালিত হয়, যেখানে সেগুলো বিজারিত হয়ে হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন করে। পিইএম ইলেক্ট্রোলাইজারের কার্যপ্রণালী চিত্রে দেখানো হয়েছে।
পিইএম (PEM) ইলেকট্রোলাইটিক সেল সাধারণত স্বল্প পরিসরে হাইড্রোজেন উৎপাদনের জন্য ব্যবহৃত হয়, যার সর্বোচ্চ হাইড্রোজেন উৎপাদন ক্ষমতা প্রায় ৩০ এনএম³/ঘণ্টা এবং বিদ্যুৎ খরচ ১৭৪ কিলোওয়াট। অ্যালকালাইন সেলের তুলনায়, পিইএম সেলের প্রকৃত হাইড্রোজেন উৎপাদন হার প্রায় সম্পূর্ণ সীমা পরিসীমা জুড়ে থাকে। পিইএম সেল অ্যালকালাইন সেলের চেয়ে বেশি কারেন্ট ডেনসিটিতে কাজ করতে পারে, এমনকি ১.৬ অ্যাম্পিয়ার/বর্গ সেন্টিমিটার পর্যন্ত, এবং এর ইলেকট্রোলাইটিক দক্ষতা ৪৮%-৬৫%। যেহেতু পলিমার ফিল্ম উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধী নয়, তাই ইলেকট্রোলাইটিক সেলের তাপমাত্রা প্রায়শই ৮০° সেলসিয়াসের নিচে থাকে। হোয়েলার ইলেকট্রোলাইজার ছোট আকারের পিইএম ইলেকট্রোলাইজারের জন্য একটি অপ্টিমাইজড সেল সারফেস প্রযুক্তি তৈরি করেছে। এই সেলগুলো প্রয়োজন অনুযায়ী ডিজাইন করা যায়, যা মূল্যবান ধাতুর পরিমাণ কমায় এবং অপারেটিং চাপ বাড়ায়। পিইএম ইলেকট্রোলাইজারের প্রধান সুবিধা হলো, সরবরাহকৃত শক্তির সাথে হাইড্রোজেন উৎপাদন প্রায় একই সাথে পরিবর্তিত হয়, যা হাইড্রোজেনের চাহিদার পরিবর্তনের জন্য উপযুক্ত। হোয়েলার সেল কয়েক সেকেন্ডের মধ্যে ০-১০০% লোড রেটিং পরিবর্তনে সাড়া দেয়। হোয়েলারের পেটেন্টকৃত প্রযুক্তিটি যাচাইকরণ পরীক্ষার মধ্য দিয়ে যাচ্ছে এবং ২০২০ সালের শেষ নাগাদ পরীক্ষাগারটি নির্মাণ করা হবে।
পিইএম সেল দ্বারা উৎপাদিত হাইড্রোজেনের বিশুদ্ধতা ৯৯.৯৯% পর্যন্ত হতে পারে, যা অ্যালকালাইন সেলের চেয়ে বেশি। এছাড়াও, পলিমার মেমব্রেনের অত্যন্ত কম গ্যাস ভেদ্যতা দাহ্য মিশ্রণ তৈরির ঝুঁকি কমায়, যা ইলেক্ট্রোলাইজারকে অত্যন্ত কম কারেন্ট ডেনসিটিতে কাজ করতে সক্ষম করে। ইলেক্ট্রোলাইজারে সরবরাহ করা জলের পরিবাহিতা অবশ্যই ১S/cm-এর কম হতে হবে। যেহেতু পলিমার মেমব্রেন জুড়ে প্রোটন পরিবহন বিদ্যুতের ওঠানামায় দ্রুত সাড়া দেয়, তাই পিইএম সেল বিভিন্ন পাওয়ার সাপ্লাই মোডে কাজ করতে পারে। যদিও পিইএম সেল বাণিজ্যিকভাবে চালু হয়েছে, এর কিছু অসুবিধা রয়েছে, প্রধানত উচ্চ বিনিয়োগ খরচ এবং মেমব্রেন ও মূল্যবান ধাতু-ভিত্তিক ইলেকট্রোড উভয়ের উচ্চ ব্যয়। এছাড়াও, পিইএম সেলের কার্যকাল অ্যালকালাইন সেলের চেয়ে কম। ভবিষ্যতে, হাইড্রোজেন উৎপাদনে পিইএম সেলের ক্ষমতা ব্যাপকভাবে উন্নত করার প্রয়োজন রয়েছে।
পোস্ট করার সময়: ০২-০২-২০২৩