১৯৬৬ সালে, জেনারেল ইলেকট্রিক কোম্পানি প্রোটন পরিবাহী ধারণার উপর ভিত্তি করে জল তড়িৎ বিশ্লেষক কোষ তৈরি করে, পলিমার ঝিল্লিকে ইলেক্ট্রোলাইট হিসেবে ব্যবহার করে। ১৯৭৮ সালে জেনারেল ইলেকট্রিক PEM কোষগুলিকে বাণিজ্যিকীকরণ করে। বর্তমানে, কোম্পানিটি কম PEM কোষ উৎপাদন করে, যার প্রধান কারণ হল এর সীমিত হাইড্রোজেন উৎপাদন, স্বল্প আয়ু এবং উচ্চ বিনিয়োগ খরচ। একটি PEM কোষের একটি দ্বিপদী কাঠামো থাকে এবং কোষগুলির মধ্যে বৈদ্যুতিক সংযোগ বাইপোলার প্লেটের মাধ্যমে তৈরি হয়, যা উৎপন্ন গ্যাস নিঃসরণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। অ্যানোড, ক্যাথোড এবং ঝিল্লি গ্রুপ মেমব্রেন ইলেকট্রোড অ্যাসেম্বলি (MEA) গঠন করে। ইলেক্ট্রোড সাধারণত প্ল্যাটিনাম বা ইরিডিয়ামের মতো মূল্যবান ধাতু দিয়ে গঠিত। অ্যানোডে, জল অক্সিডাইজড হয়ে অক্সিজেন, ইলেকট্রন এবং প্রোটন তৈরি করে। ক্যাথোডে, অ্যানোড দ্বারা উৎপাদিত অক্সিজেন, ইলেকট্রন এবং প্রোটন ঝিল্লির মধ্য দিয়ে ক্যাথোডে সঞ্চালিত হয়, যেখানে তারা হাইড্রোজেন গ্যাস তৈরি করতে হ্রাস পায়। PEM ইলেক্ট্রোলাইজারের নীতি চিত্রে দেখানো হয়েছে।
PEM ইলেক্ট্রোলাইটিক কোষগুলি সাধারণত ছোট আকারের হাইড্রোজেন উৎপাদনের জন্য ব্যবহৃত হয়, যার সর্বোচ্চ হাইড্রোজেন উৎপাদন প্রায় 30Nm3/h এবং বিদ্যুৎ খরচ 174kW। ক্ষারীয় কোষের তুলনায়, PEM কোষের প্রকৃত হাইড্রোজেন উৎপাদন হার প্রায় পুরো সীমা পরিসীমা জুড়ে। PEM কোষ ক্ষারীয় কোষের তুলনায় উচ্চতর কারেন্ট ঘনত্বে কাজ করতে পারে, এমনকি 1.6A/cm2 পর্যন্ত, এবং ইলেক্ট্রোলাইটিক দক্ষতা 48%-65%। পলিমার ফিল্ম উচ্চ তাপমাত্রার প্রতিরোধী না হওয়ায়, ইলেক্ট্রোলাইটিক কোষের তাপমাত্রা প্রায়শই 80°C এর নিচে থাকে। হোলার ইলেক্ট্রোলাইজার ছোট PEM ইলেক্ট্রোলাইজারের জন্য একটি অপ্টিমাইজড কোষ পৃষ্ঠ প্রযুক্তি তৈরি করেছে। কোষগুলিকে প্রয়োজনীয়তা অনুসারে ডিজাইন করা যেতে পারে, মূল্যবান ধাতুর পরিমাণ হ্রাস করে এবং অপারেটিং চাপ বৃদ্ধি করে। PEM ইলেক্ট্রোলাইজারের প্রধান সুবিধা হল হাইড্রোজেন উৎপাদন সরবরাহকৃত শক্তির সাথে প্রায় সমলয়ভাবে পরিবর্তিত হয়, যা হাইড্রোজেন চাহিদার পরিবর্তনের জন্য উপযুক্ত। হোলার কোষগুলি সেকেন্ডের মধ্যে 0-100% লোড রেটিং পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়া জানায়। হোয়েলারের পেটেন্ট করা প্রযুক্তির বৈধতা পরীক্ষা চলছে, এবং পরীক্ষামূলক সুবিধাটি ২০২০ সালের শেষ নাগাদ নির্মিত হবে।
PEM কোষ দ্বারা উৎপাদিত হাইড্রোজেনের বিশুদ্ধতা 99.99% পর্যন্ত হতে পারে, যা ক্ষারীয় কোষের তুলনায় বেশি। এছাড়াও, পলিমার ঝিল্লির অত্যন্ত কম গ্যাস ব্যাপ্তিযোগ্যতা দাহ্য মিশ্রণ তৈরির ঝুঁকি হ্রাস করে, যার ফলে ইলেক্ট্রোলাইজার অত্যন্ত কম কারেন্ট ঘনত্বে কাজ করতে পারে। ইলেক্ট্রোলাইজারে সরবরাহ করা জলের পরিবাহিতা 1S/cm এর কম হতে হবে। যেহেতু পলিমার ঝিল্লি জুড়ে প্রোটন পরিবহন দ্রুত বিদ্যুৎ ওঠানামার প্রতিক্রিয়া দেখায়, তাই PEM কোষগুলি বিভিন্ন বিদ্যুৎ সরবরাহ মোডে কাজ করতে পারে। যদিও PEM কোষটি বাণিজ্যিকীকরণ করা হয়েছে, এর কিছু অসুবিধা রয়েছে, প্রধানত উচ্চ বিনিয়োগ খরচ এবং ঝিল্লি এবং মূল্যবান ধাতু ভিত্তিক ইলেকট্রোড উভয়ের উচ্চ ব্যয়। এছাড়াও, PEM কোষের পরিষেবা জীবন ক্ষারীয় কোষের তুলনায় কম। ভবিষ্যতে, হাইড্রোজেন উৎপাদনের জন্য PEM কোষের ক্ষমতা ব্যাপকভাবে উন্নত করতে হবে।
পোস্টের সময়: ফেব্রুয়ারী-০২-২০২৩