ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജവും ഗ്രാഫൈറ്റ് ബൈപോളാർ പ്ലേറ്റും

നിലവിൽ, പുതിയ ഹൈഡ്രജൻ ഗവേഷണത്തിന്റെ എല്ലാ വശങ്ങളെയും ചുറ്റിപ്പറ്റിയുള്ള പല രാജ്യങ്ങളും സജീവമായി മുന്നേറുകയാണ്, മറികടക്കാൻ സാങ്കേതിക ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ. ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജ ഉൽപാദനത്തിന്റെയും സംഭരണത്തിന്റെയും ഗതാഗത അടിസ്ഥാന സൗകര്യങ്ങളുടെയും തുടർച്ചയായ വികാസത്തോടെ, ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജത്തിന്റെ വിലയും കുറയാൻ വലിയ ഇടമുണ്ട്. 2030 ആകുമ്പോഴേക്കും ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജ വ്യവസായ ശൃംഖലയുടെ മൊത്തത്തിലുള്ള ചെലവ് പകുതിയായി കുറയുമെന്ന് ഗവേഷണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. അന്താരാഷ്ട്ര ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജ കമ്മീഷനും മക്കിൻസിയും സംയുക്തമായി പുറത്തിറക്കിയ റിപ്പോർട്ട് അനുസരിച്ച്, 30-ലധികം രാജ്യങ്ങളും പ്രദേശങ്ങളും ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജ വികസനത്തിനുള്ള റോഡ്മാപ്പ് പുറത്തിറക്കിയിട്ടുണ്ട്, കൂടാതെ ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജ പദ്ധതികളിലെ ആഗോള നിക്ഷേപം 2030 ആകുമ്പോഴേക്കും 300 ബില്യൺ യുഎസ് ഡോളറിലെത്തും.

ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധന സെൽ സ്റ്റാക്കിൽ ശ്രേണിയിൽ അടുക്കിയിരിക്കുന്ന ഒന്നിലധികം ഇന്ധന സെൽ സെല്ലുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു..ബൈപോളാർ പ്ലേറ്റും മെംബ്രൻ ഇലക്ട്രോഡ് MEAയും മാറിമാറി ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ ഓരോ മോണോമറിനുമിടയിൽ സീലുകൾ ഉൾച്ചേർക്കുന്നു. മുന്നിലും പിന്നിലും പ്ലേറ്റുകൾ അമർത്തിയ ശേഷം, അവയെ ഉറപ്പിച്ച് സ്ക്രൂകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഉറപ്പിച്ച് ഒരു ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധന സെൽ സ്റ്റാക്ക് ഉണ്ടാക്കുന്നു.

ബൈപോളാർ പ്ലേറ്റും മെംബ്രൻ ഇലക്ട്രോഡ് MEA യും മാറിമാറി ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ ഓരോ മോണോമറിനുമിടയിൽ സീലുകൾ ഉൾച്ചേർക്കുന്നു. മുന്നിലെയും പിന്നിലെയും പ്ലേറ്റുകൾ അമർത്തിയ ശേഷം, അവയെ ഉറപ്പിച്ച് സ്ക്രൂകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഉറപ്പിച്ച് ഒരു ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധന സെൽ സ്റ്റാക്ക് രൂപപ്പെടുത്തുന്നു. നിലവിൽ, യഥാർത്ഥ ആപ്ലിക്കേഷൻകൃത്രിമ ഗ്രാഫൈറ്റ് കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച ബൈപോളാർ പ്ലേറ്റ്.ഇത്തരത്തിലുള്ള വസ്തുക്കളാൽ നിർമ്മിച്ച ബൈപോളാർ പ്ലേറ്റിന് നല്ല ചാലകതയും നാശന പ്രതിരോധവുമുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, ബൈപോളാർ പ്ലേറ്റിന്റെ വായു ഇറുകിയതിനുള്ള ആവശ്യകതകൾ കാരണം, നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയ്ക്ക് റെസിൻ ഇംപ്രെഗ്നേഷൻ, കാർബണൈസേഷൻ, ഗ്രാഫിറ്റൈസേഷൻ, തുടർന്നുള്ള ഫ്ലോ ഫീൽഡ് പ്രോസസ്സിംഗ് തുടങ്ങിയ നിരവധി ഉൽപാദന പ്രക്രിയകൾ ആവശ്യമാണ്, അതിനാൽ നിർമ്മാണ നടപടിക്രമം സങ്കീർണ്ണവും ചെലവ് വളരെ ഉയർന്നതുമാണ്, ഇന്ധന സെല്ലിന്റെ പ്രയോഗത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഒരു പ്രധാന ഘടകമായി ഇത് മാറിയിരിക്കുന്നു.

പ്രോട്ടോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് മെംബ്രൺഇന്ധന സെല്ലിന് (PEMFC) ഐസോതെർമൽ, ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ രീതിയിൽ രാസോർജ്ജത്തെ നേരിട്ട് വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കി മാറ്റാൻ കഴിയും. ഇത് കാർനോട്ട് സൈക്കിളിൽ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ല, ഉയർന്ന ഊർജ്ജ പരിവർത്തന നിരക്ക് (40% ~ 60%) ഉണ്ട്, കൂടാതെ ശുദ്ധവും മലിനീകരണ രഹിതവുമാണ് (ഉൽപ്പന്നം പ്രധാനമായും വെള്ളമാണ്). 21-ാം നൂറ്റാണ്ടിലെ ആദ്യത്തെ കാര്യക്ഷമവും വൃത്തിയുള്ളതുമായ വൈദ്യുതി വിതരണ സംവിധാനമായി ഇത് കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. PEMFC സ്റ്റാക്കിലെ സിംഗിൾ സെല്ലുകളുടെ കണക്റ്റിംഗ് ഘടകമെന്ന നിലയിൽ, ബൈപോളാർ പ്ലേറ്റ് പ്രധാനമായും കോശങ്ങൾക്കിടയിൽ വാതക കൂട്ടുകെട്ട് വേർതിരിക്കൽ, ഇന്ധനവും ഓക്സിഡന്റും വിതരണം ചെയ്യൽ, മെംബ്രൻ ഇലക്ട്രോഡിനെ പിന്തുണയ്ക്കൽ, ഇലക്ട്രോണിക് സർക്യൂട്ട് രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് പരമ്പരയിൽ സിംഗിൾ സെല്ലുകളെ ബന്ധിപ്പിക്കൽ എന്നിവയിൽ പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.