പച്ച ഹൈഡ്രജന്റെ ഉൽപാദനത്തിനായി ഖര ഓക്സൈഡ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് സെല്ലുകളുടെ വാണിജ്യവൽക്കരണം ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്ന ഒരു കണ്ടെത്തൽ.

ഗ്രേ ഹൈഡ്രജനിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഗ്രീൻ ഹൈഡ്രജൻ അതിന്റെ ഉൽപാദന സമയത്ത് വലിയ അളവിൽ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നില്ല എന്നതിനാൽ, ഹൈഡ്രജൻ സമ്പദ്‌വ്യവസ്ഥയുടെ അന്തിമ സാക്ഷാത്കാരത്തിന് ഗ്രീൻ ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദന സാങ്കേതികവിദ്യ അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്. പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിച്ച് വെള്ളത്തിൽ നിന്ന് ഹൈഡ്രജൻ വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്ന സോളിഡ് ഓക്സൈഡ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് സെല്ലുകൾ (SOEC) മലിനീകരണം ഉത്പാദിപ്പിക്കാത്തതിനാൽ ശ്രദ്ധ ആകർഷിക്കുന്നു. ഈ സാങ്കേതികവിദ്യകളിൽ, ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള സോളിഡ് ഓക്സൈഡ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് സെല്ലുകൾക്ക് ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയും വേഗത്തിലുള്ള ഉൽപാദന വേഗതയും പോലുള്ള ഗുണങ്ങളുണ്ട്.

പ്രോട്ടോൺ സെറാമിക് ബാറ്ററി ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള SOEC സാങ്കേതികവിദ്യയാണ്, ഇത് ഒരു വസ്തുവിനുള്ളിൽ ഹൈഡ്രജൻ അയോണുകൾ കൈമാറാൻ ഒരു പ്രോട്ടോൺ സെറാമിക് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. പ്രവർത്തന താപനില 700 ° C അല്ലെങ്കിൽ അതിൽ കൂടുതലിൽ നിന്ന് 500 ° C അല്ലെങ്കിൽ അതിൽ താഴെയായി കുറയ്ക്കുന്ന ഒരു സാങ്കേതികവിദ്യയും ഈ ബാറ്ററികൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതുവഴി സിസ്റ്റത്തിന്റെ വലുപ്പവും വിലയും കുറയ്ക്കുകയും വാർദ്ധക്യം വൈകിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ ദീർഘകാല വിശ്വാസ്യത മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ബാറ്ററി നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിൽ താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ പ്രോട്ടിക് സെറാമിക് ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളെ സിന്റർ ചെയ്യുന്നതിന് ഉത്തരവാദിയായ പ്രധാന സംവിധാനം വ്യക്തമായി നിർവചിക്കപ്പെട്ടിട്ടില്ലാത്തതിനാൽ, വാണിജ്യവൽക്കരണ ഘട്ടത്തിലേക്ക് നീങ്ങുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്.

കൊറിയ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് സയൻസ് ആൻഡ് ടെക്നോളജിയിലെ എനർജി മെറ്റീരിയൽസ് റിസർച്ച് സെന്ററിലെ ഗവേഷണ സംഘം ഈ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് സിന്ററിംഗ് സംവിധാനം കണ്ടെത്തിയതായി പ്രഖ്യാപിച്ചു, ഇത് വാണിജ്യവൽക്കരണത്തിനുള്ള സാധ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു: ഇത് മുമ്പ് കണ്ടെത്തിയിട്ടില്ലാത്ത ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയുള്ള സെറാമിക് ബാറ്ററികളുടെ ഒരു പുതിയ തലമുറയാണ്.

ഇലക്ട്രോഡ് സിന്ററിംഗ് സമയത്ത് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഡെൻസിഫിക്കേഷനിൽ ക്ഷണിക ഘട്ടത്തിന്റെ സ്വാധീനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഗവേഷണ സംഘം വിവിധ മാതൃകാ പരീക്ഷണങ്ങൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുകയും നടത്തുകയും ചെയ്തു. ക്ഷണിക ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൽ നിന്ന് ചെറിയ അളവിൽ വാതക സിന്ററിംഗ് സഹായ വസ്തുക്കൾ നൽകുന്നത് ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ സിന്ററിംഗ് പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുമെന്ന് അവർ ആദ്യമായി കണ്ടെത്തി. ഗ്യാസ് സിന്ററിംഗ് സഹായകങ്ങൾ അപൂർവവും സാങ്കേതികമായി നിരീക്ഷിക്കാൻ പ്രയാസവുമാണ്. അതിനാൽ, പ്രോട്ടോൺ സെറാമിക് കോശങ്ങളിലെ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഡെൻസിഫിക്കേഷൻ ബാഷ്പീകരണ സിന്ററിംഗ് ഏജന്റ് മൂലമാണ് ഉണ്ടാകുന്നതെന്ന അനുമാനം ഒരിക്കലും നിർദ്ദേശിക്കപ്പെട്ടിട്ടില്ല. വാതക സിന്ററിംഗ് ഏജന്റ് പരിശോധിക്കാൻ ഗവേഷണ സംഘം കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ സയൻസ് ഉപയോഗിക്കുകയും ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ അതുല്യമായ വൈദ്യുത ഗുണങ്ങളെ പ്രതിപ്രവർത്തനം വിട്ടുവീഴ്ച ചെയ്യുന്നില്ലെന്ന് സ്ഥിരീകരിക്കുകയും ചെയ്തു. അതിനാൽ, പ്രോട്ടോൺ സെറാമിക് ബാറ്ററിയുടെ കോർ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ കഴിയും.

"ഈ പഠനത്തോടെ, പ്രോട്ടോൺ സെറാമിക് ബാറ്ററികളുടെ പ്രധാന നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ വികസിപ്പിക്കുന്നതിലേക്ക് ഞങ്ങൾ ഒരു പടി കൂടി അടുത്തു," ഗവേഷകർ പറഞ്ഞു. ഭാവിയിൽ വലിയ വിസ്തീർണ്ണമുള്ളതും ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയുള്ളതുമായ പ്രോട്ടോൺ സെറാമിക് ബാറ്ററികളുടെ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയെക്കുറിച്ച് പഠിക്കാൻ ഞങ്ങൾ പദ്ധതിയിടുന്നു."