હાઇડ્રોજન અર્થતંત્રના અંતિમ અમલીકરણ માટે ગ્રીન હાઇડ્રોજન ઉત્પાદન ટેકનોલોજી અત્યંત જરૂરી છે કારણ કે, ગ્રે હાઇડ્રોજનથી વિપરીત, ગ્રીન હાઇડ્રોજન તેના ઉત્પાદન દરમિયાન મોટી માત્રામાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ઉત્પન્ન કરતું નથી. સોલિડ ઓક્સાઇડ ઇલેક્ટ્રોલિટીક કોષો (SOEC), જે પાણીમાંથી હાઇડ્રોજન કાઢવા માટે નવીનીકરણીય ઊર્જાનો ઉપયોગ કરે છે, તે ધ્યાન આકર્ષિત કરી રહ્યા છે કારણ કે તે પ્રદૂષકો ઉત્પન્ન કરતા નથી. આ તકનીકોમાં, ઉચ્ચ તાપમાનવાળા સોલિડ ઓક્સાઇડ ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક કોષોમાં ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા અને ઝડપી ઉત્પાદન ગતિના ફાયદા છે.
પ્રોટોન સિરામિક બેટરી એ એક ઉચ્ચ-તાપમાન SOEC ટેકનોલોજી છે જે સામગ્રીની અંદર હાઇડ્રોજન આયનોને સ્થાનાંતરિત કરવા માટે પ્રોટોન સિરામિક ઇલેક્ટ્રોલાઇટનો ઉપયોગ કરે છે. આ બેટરીઓ એવી ટેકનોલોજીનો પણ ઉપયોગ કરે છે જે ઓપરેટિંગ તાપમાન 700 ° સે અથવા તેથી વધુથી 500 ° સે અથવા તેથી ઓછું ઘટાડે છે, જેનાથી સિસ્ટમનું કદ અને કિંમત ઓછી થાય છે, અને વૃદ્ધત્વમાં વિલંબ કરીને લાંબા ગાળાની વિશ્વસનીયતામાં સુધારો થાય છે. જો કે, બેટરી ઉત્પાદન પ્રક્રિયા દરમિયાન પ્રમાણમાં ઓછા તાપમાને પ્રોટિક સિરામિક ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સને સિન્ટર કરવા માટે જવાબદાર મુખ્ય પદ્ધતિ સ્પષ્ટ રીતે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવી નથી, તેથી વ્યાપારીકરણ તબક્કામાં આગળ વધવું મુશ્કેલ છે.
કોરિયા ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ સાયન્સ એન્ડ ટેકનોલોજી ખાતે એનર્જી મટિરિયલ્સ રિસર્ચ સેન્ટરની સંશોધન ટીમે જાહેરાત કરી કે તેઓએ આ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સિન્ટરિંગ મિકેનિઝમ શોધી કાઢ્યું છે, જેનાથી વ્યાપારીકરણની શક્યતા વધી ગઈ છે: તે ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતાવાળી સિરામિક બેટરીઓની નવી પેઢી છે જે પહેલાં ક્યારેય શોધાઈ નથી.
સંશોધન ટીમે ઇલેક્ટ્રોડ સિન્ટરિંગ દરમિયાન ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ડેન્સિફિકેશન પર ક્ષણિક તબક્કાની અસરના આધારે વિવિધ મોડેલ પ્રયોગો ડિઝાઇન અને હાથ ધર્યા. તેમને પહેલીવાર જાણવા મળ્યું કે ક્ષણિક ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાંથી થોડી માત્રામાં ગેસિયસ સિન્ટરિંગ સહાયક સામગ્રી પૂરી પાડવાથી ઇલેક્ટ્રોલાઇટના સિન્ટરિંગને પ્રોત્સાહન મળી શકે છે. ગેસ સિન્ટરિંગ સહાયકો દુર્લભ છે અને તકનીકી રીતે અવલોકન કરવું મુશ્કેલ છે. તેથી, પ્રોટોન સિરામિક કોષોમાં ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ડેન્સિફિકેશન બાષ્પીભવન સિન્ટરિંગ એજન્ટને કારણે થાય છે તેવી પૂર્વધારણા ક્યારેય પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવી નથી. સંશોધન ટીમે ગેસિયસ સિન્ટરિંગ એજન્ટને ચકાસવા માટે કોમ્પ્યુટેશનલ વિજ્ઞાનનો ઉપયોગ કર્યો અને પુષ્ટિ કરી કે પ્રતિક્રિયા ઇલેક્ટ્રોલાઇટના અનન્ય વિદ્યુત ગુણધર્મો સાથે સમાધાન કરતી નથી. તેથી, પ્રોટોન સિરામિક બેટરીની મુખ્ય ઉત્પાદન પ્રક્રિયા ડિઝાઇન કરવી શક્ય છે.
"આ અભ્યાસ સાથે, અમે પ્રોટોન સિરામિક બેટરી માટે મુખ્ય ઉત્પાદન પ્રક્રિયા વિકસાવવાની દિશામાં એક પગલું નજીક છીએ," સંશોધકોએ જણાવ્યું. અમે ભવિષ્યમાં મોટા-ક્ષેત્ર, ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતાવાળા પ્રોટોન સિરામિક બેટરીઓની ઉત્પાદન પ્રક્રિયાનો અભ્યાસ કરવાની યોજના બનાવીએ છીએ."
પોસ્ટ સમય: માર્ચ-૦૮-૨૦૨૩