ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജത്തെയും ഇന്ധന സെല്ലുകളെയും കുറിച്ചുള്ള ആമുഖം

ഇന്ധന സെല്ലുകളെ ഇവയായി തിരിക്കാംപ്രോട്ടോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് മെംബ്രൺഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഗുണങ്ങളും ഉപയോഗിക്കുന്ന ഇന്ധനവും അനുസരിച്ച് ഇന്ധന സെല്ലുകളും (PEMFC) നേരിട്ടുള്ള മെഥനോൾ ഇന്ധന സെല്ലുകളും

(DMFC), ഫോസ്ഫോറിക് ആസിഡ് ഇന്ധന സെൽ (PAFC), ഉരുകിയ കാർബണേറ്റ് ഇന്ധന സെൽ (MCFC), ഖര ഓക്സൈഡ് ഇന്ധന സെൽ (SOFC), ആൽക്കലൈൻ ഇന്ധന സെൽ (AFC) മുതലായവ. ഉദാഹരണത്തിന്, പ്രോട്ടോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് മെംബ്രൻ ഇന്ധന സെല്ലുകൾ (PEMFC) പ്രധാനമായും ആശ്രയിക്കുന്നത്പ്രോട്ടോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് മെംബ്രൺട്രാൻസ്ഫർ പ്രോട്ടോൺ മീഡിയം, ആൽക്കലൈൻ ഫ്യൂവൽ സെല്ലുകൾ (AFC) പ്രോട്ടോൺ ട്രാൻസ്ഫർ മീഡിയമായി പൊട്ടാസ്യം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് ലായനി പോലുള്ള ആൽക്കലൈൻ വാട്ടർ അധിഷ്ഠിത ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. കൂടാതെ, പ്രവർത്തന താപനില അനുസരിച്ച്, ഇന്ധന സെല്ലുകളെ ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ഇന്ധന സെല്ലുകളായും താഴ്ന്ന താപനിലയുള്ള ഇന്ധന സെല്ലുകളായും വിഭജിക്കാം, ആദ്യത്തേതിൽ പ്രധാനമായും സോളിഡ് ഓക്സൈഡ് ഫ്യൂവൽ സെല്ലുകൾ (SOFC), ഉരുകിയ കാർബണേറ്റ് ഫ്യൂവൽ സെല്ലുകൾ (MCFC) എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു, രണ്ടാമത്തേതിൽ പ്രോട്ടോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് മെംബ്രൻ ഫ്യൂവൽ സെല്ലുകൾ (PEMFC), ഡയറക്ട് മെഥനോൾ ഫ്യൂവൽ സെല്ലുകൾ (DMFC), ആൽക്കലൈൻ ഫ്യൂവൽ സെല്ലുകൾ (AFC), ഫോസ്ഫോറിക് ആസിഡ് ഫ്യൂവൽ സെല്ലുകൾ (PAFC) മുതലായവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

പ്രോട്ടോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് മെംബ്രൺഇന്ധന സെല്ലുകൾ (PEMFC) ജലത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള അസിഡിക് പോളിമർ മെംബ്രണുകൾ അവയുടെ ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. കുറഞ്ഞ പ്രവർത്തന താപനിലയും (100 ° C ന് താഴെ) നോബിൾ മെറ്റൽ ഇലക്ട്രോഡുകളുടെ (പ്ലാറ്റിനം അധിഷ്ഠിത ഇലക്ട്രോഡുകൾ) ഉപയോഗവും കാരണം PEMFC സെല്ലുകൾ ശുദ്ധമായ ഹൈഡ്രജൻ വാതകത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കണം. മറ്റ് ഇന്ധന സെല്ലുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, കുറഞ്ഞ പ്രവർത്തന താപനില, വേഗത്തിലുള്ള സ്റ്റാർട്ട്-അപ്പ് വേഗത, ഉയർന്ന പവർ ഡെൻസിറ്റി, നോൺ-കോറോസിവ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ്, നീണ്ട സേവന ജീവിതം എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങൾ PEMFC-യ്ക്കുണ്ട്. അങ്ങനെ, നിലവിൽ ഇന്ധന സെൽ വാഹനങ്ങളിൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന മുഖ്യധാരാ സാങ്കേതികവിദ്യയായി ഇത് മാറിയിരിക്കുന്നു, പക്ഷേ പോർട്ടബിൾ, സ്റ്റേഷണറി ഉപകരണങ്ങളിലും ഭാഗികമായി ഇത് പ്രയോഗിക്കുന്നു. E4 Tech അനുസരിച്ച്, PEMFC ഇന്ധന സെൽ കയറ്റുമതി 2019 ൽ 44,100 യൂണിറ്റുകളിൽ എത്തുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു, ഇത് ആഗോള വിഹിതത്തിന്റെ 62% വരും; കണക്കാക്കിയ സ്ഥാപിത ശേഷി 934.2MW ൽ എത്തുന്നു, ഇത് ആഗോള അനുപാതത്തിന്റെ 83% ആണ്.

ആനോഡിലെ ഇന്ധനത്തിൽ നിന്നും (ഹൈഡ്രജൻ) കാഥോഡിലെ ഓക്സിഡന്റിൽ നിന്നും (ഓക്സിജൻ) രാസ ഊർജ്ജം വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റാൻ ഇന്ധന സെല്ലുകൾ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. പ്രത്യേകിച്ചും, ഇന്ധന സെല്ലുകളുടെ പ്രധാന ഘടകങ്ങളിൽ എഞ്ചിൻ സിസ്റ്റം, ഓക്സിലറി പവർ സപ്ലൈ, മോട്ടോർ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു; അവയിൽ, എഞ്ചിൻ സിസ്റ്റത്തിൽ പ്രധാനമായും ഇലക്ട്രിക് റിയാക്ടർ, വാഹന ഹൈഡ്രജൻ സംഭരണ ​​സംവിധാനം, കൂളിംഗ് സിസ്റ്റം, ഡിസിഡിസി വോൾട്ടേജ് കൺവെർട്ടർ എന്നിവ അടങ്ങിയ എഞ്ചിൻ ഉൾപ്പെടുന്നു. റിയാക്ടർ ഏറ്റവും നിർണായക ഘടകമാണ്. ഹൈഡ്രജനും ഓക്സിജനും പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്ന സ്ഥലമാണിത്. ഒന്നിലധികം സിംഗിൾ സെല്ലുകൾ ഒരുമിച്ച് അടുക്കിയിരിക്കുന്നതിനാൽ ഇത് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നു, പ്രധാന വസ്തുക്കളിൽ ബൈപോളാർ പ്ലേറ്റ്, മെംബ്രൻ ഇലക്ട്രോഡ്, എൻഡ് പ്ലേറ്റ് തുടങ്ങിയവ ഉൾപ്പെടുന്നു.