ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധന സെൽ വാഹനത്തിന്റെ തത്വം എന്താണ്?

ഓക്സിജന്റെയോ മറ്റ് ഓക്സിഡന്റുകളുടെയോ റെഡോക്സ് പ്രതിപ്രവർത്തനം വഴി ഇന്ധനത്തിലെ രാസോർജ്ജത്തെ വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്ന ഒരു തരം വൈദ്യുതി ഉൽ‌പാദന ഉപകരണമാണ് ഇന്ധന സെൽ. ഏറ്റവും സാധാരണമായ ഇന്ധനം ഹൈഡ്രജൻ ആണ്, ഇത് ജല വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണത്തിന്റെ ഹൈഡ്രജനും ഓക്സിജനുമായുള്ള വിപരീത പ്രതികരണമായി മനസ്സിലാക്കാം.

റോക്കറ്റിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധന സെൽ ഹൈഡ്രജന്റെയും ഓക്സിജന്റെയും ജ്വലനത്തിന്റെ അക്രമാസക്തമായ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലൂടെ ഗതികോർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നില്ല, മറിച്ച് കാറ്റലറ്റിക് ഉപകരണം വഴി ഹൈഡ്രജനിൽ ഗിബ്സ് സ്വതന്ത്ര ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുന്നു. ഇന്ധന സെല്ലിന്റെ പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിലെ ഒരു കാറ്റലിസ്റ്റ് (സാധാരണയായി പ്ലാറ്റിനം) വഴി ഹൈഡ്രജൻ ഇലക്ട്രോണുകളിലേക്കും ഹൈഡ്രജൻ അയോണുകളിലേക്കും (പ്രോട്ടോണുകൾ) വിഘടിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു എന്നതാണ് ഇതിന്റെ പ്രവർത്തന തത്വം. പ്രോട്ടോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് മെംബ്രൺ വഴി പ്രോട്ടോണുകൾ നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിലെത്തി ഓക്സിജനുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് വെള്ളവും ചൂടും ഉണ്ടാക്കുന്നു. അനുബന്ധ ഇലക്ട്രോണുകൾ പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിൽ നിന്ന് നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിലേക്ക് ബാഹ്യ സർക്യൂട്ടിലൂടെ ഒഴുകി വൈദ്യുതോർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. ഇന്ധന എഞ്ചിന് ഏകദേശം 40% താപ കാര്യക്ഷമത തടസ്സമില്ല, കൂടാതെ ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധന സെല്ലിന്റെ കാര്യക്ഷമത 60% ൽ കൂടുതൽ എളുപ്പത്തിൽ എത്താം.

ഏതാനും വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് തന്നെ, പൂജ്യം മലിനീകരണം, പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന ഊർജ്ജം, വേഗത്തിലുള്ള ഹൈഡ്രജനേഷൻ, പൂർണ്ണ ശ്രേണി തുടങ്ങിയ ഗുണങ്ങൾ കാരണം, ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജം പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങളുടെ "ആത്യന്തിക രൂപം" എന്നറിയപ്പെടുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധന സെല്ലിന്റെ സാങ്കേതിക സിദ്ധാന്തം തികഞ്ഞതാണ്, പക്ഷേ വ്യവസായവൽക്കരണ പുരോഗതി വളരെ പിന്നിലാണ്. അതിന്റെ പ്രോത്സാഹനത്തിന്റെ ഏറ്റവും വലിയ വെല്ലുവിളികളിൽ ഒന്ന് ചെലവ് നിയന്ത്രണമാണ്. വാഹനത്തിന്റെ വില മാത്രമല്ല, ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദനത്തിന്റെയും സംഭരണത്തിന്റെയും ചെലവും ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.

ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധന സെൽ വാഹനങ്ങളുടെ വികസനം ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദനം, ഹൈഡ്രജൻ സംഭരണം, ഹൈഡ്രജൻ ഗതാഗതം, ഹൈഡ്രജനേഷൻ തുടങ്ങിയ ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധന അടിസ്ഥാന സൗകര്യങ്ങളുടെ നിർമ്മാണത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. വീട്ടിലോ കമ്പനിയിലോ സാവധാനം ചാർജ് ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന ശുദ്ധമായ ട്രാമുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഹൈഡ്രജൻ വാഹനങ്ങൾ ഹൈഡ്രജനേഷൻ സ്റ്റേഷനിൽ മാത്രമേ ചാർജ് ചെയ്യാൻ കഴിയൂ, അതിനാൽ ചാർജിംഗ് സ്റ്റേഷന്റെ ആവശ്യം കൂടുതൽ അടിയന്തിരമാണ്. പൂർണ്ണമായ ഒരു ഹൈഡ്രജനേഷൻ ശൃംഖലയില്ലാതെ, ഹൈഡ്രജൻ വാഹന വ്യവസായത്തിന്റെ വികസനം അസാധ്യമാണ്.