ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳ ಪರಿಚಯ

ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಹೀಗೆ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದುಪ್ರೋಟಾನ್ ವಿನಿಮಯ ಪೊರೆಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಬಳಸಿದ ಇಂಧನದ ಪ್ರಕಾರ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು (PEMFC) ಮತ್ತು ನೇರ ಮೆಥನಾಲ್ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು

(DMFC), ಫಾಸ್ಪರಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಇಂಧನ ಕೋಶ (PAFC), ಕರಗಿದ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ ಇಂಧನ ಕೋಶ (MCFC), ಘನ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಇಂಧನ ಕೋಶ (SOFC), ಕ್ಷಾರೀಯ ಇಂಧನ ಕೋಶ (AFC), ಇತ್ಯಾದಿ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಪ್ರೋಟಾನ್ ವಿನಿಮಯ ಪೊರೆಯ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು (PEMFC) ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಅವಲಂಬಿಸಿವೆಪ್ರೋಟಾನ್ ವಿನಿಮಯ ಪೊರೆವರ್ಗಾವಣೆ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಮಾಧ್ಯಮ, ಕ್ಷಾರೀಯ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು (AFC) ಪ್ರೋಟಾನ್ ವರ್ಗಾವಣೆ ಮಾಧ್ಯಮವಾಗಿ ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ದ್ರಾವಣದಂತಹ ಕ್ಷಾರೀಯ ನೀರು ಆಧಾರಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಕೆಲಸದ ತಾಪಮಾನದ ಪ್ರಕಾರ, ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು, ಮೊದಲನೆಯದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಘನ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು (SOFC) ಮತ್ತು ಕರಗಿದ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು (MCFC) ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಎರಡನೆಯದು ಪ್ರೋಟಾನ್ ವಿನಿಮಯ ಪೊರೆಯ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು (PEMFC), ನೇರ ಮೆಥನಾಲ್ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು (DMFC), ಕ್ಷಾರೀಯ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು (AFC), ಫಾಸ್ಪರಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು (PAFC), ಇತ್ಯಾದಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.

ಪ್ರೋಟಾನ್ ವಿನಿಮಯ ಪೊರೆಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು (PEMFC) ನೀರು ಆಧಾರಿತ ಆಮ್ಲೀಯ ಪಾಲಿಮರ್ ಪೊರೆಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತವೆ. PEMFC ಕೋಶಗಳು ಅವುಗಳ ಕಡಿಮೆ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತಾಪಮಾನ (100 ° C ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ) ಮತ್ತು ನೋಬಲ್ ಲೋಹದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ (ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಆಧಾರಿತ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳು) ಬಳಕೆಯಿಂದಾಗಿ ಶುದ್ಧ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬೇಕು. ಇತರ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, PEMFC ಕಡಿಮೆ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತಾಪಮಾನ, ವೇಗದ ಪ್ರಾರಂಭದ ವೇಗ, ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆ, ನಾಶಕಾರಿಯಲ್ಲದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘ ಸೇವಾ ಜೀವನದ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಇದು ಪ್ರಸ್ತುತ ಇಂಧನ ಕೋಶ ವಾಹನಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ಮುಖ್ಯವಾಹಿನಿಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಭಾಗಶಃ ಪೋರ್ಟಬಲ್ ಮತ್ತು ಸ್ಥಾಯಿ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ. E4 ಟೆಕ್ ಪ್ರಕಾರ, PEMFC ಇಂಧನ ಕೋಶ ಸಾಗಣೆಗಳು 2019 ರಲ್ಲಿ 44,100 ಘಟಕಗಳನ್ನು ತಲುಪುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ, ಇದು ಜಾಗತಿಕ ಪಾಲಿನ 62% ರಷ್ಟಿದೆ; ಅಂದಾಜು ಸ್ಥಾಪಿತ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು 934.2MW ತಲುಪುತ್ತದೆ, ಇದು ಜಾಗತಿಕ ಅನುಪಾತದ 83% ರಷ್ಟಿದೆ.

ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಆನೋಡ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಇಂಧನ (ಹೈಡ್ರೋಜನ್) ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಆಕ್ಸಿಡೆಂಟ್ (ಆಮ್ಲಜನಕ) ದಿಂದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಿ ಇಡೀ ವಾಹನವನ್ನು ಓಡಿಸುತ್ತವೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಎಂಜಿನ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆ, ಸಹಾಯಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜು ಮತ್ತು ಮೋಟಾರ್ ಸೇರಿವೆ; ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, ಎಂಜಿನ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್, ವಾಹನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಂಗ್ರಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆ, ತಂಪಾಗಿಸುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಮತ್ತು DCDC ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪರಿವರ್ತಕವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಎಂಜಿನ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಅತ್ಯಂತ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. ಇದು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ಸ್ಥಳವಾಗಿದೆ. ಇದು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಬಹು ಏಕ ಕೋಶಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ, ಮತ್ತು ಮುಖ್ಯ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಬೈಪೋಲಾರ್ ಪ್ಲೇಟ್, ಮೆಂಬರೇನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್, ಎಂಡ್ ಪ್ಲೇಟ್ ಮತ್ತು ಮುಂತಾದವು ಸೇರಿವೆ.