ഇന്ധന സെൽl എന്നത് ഒരു തരം ഊർജ്ജ പരിവർത്തന ഉപകരണമാണ്, ഇന്ധനത്തിന്റെ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ ഊർജ്ജത്തെ വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കി മാറ്റാൻ ഇതിന് കഴിയും. ബാറ്ററിയോടൊപ്പം ഒരു ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ പവർ ജനറേഷൻ ഉപകരണമായതിനാലാണ് ഇതിനെ ഇന്ധന സെൽ എന്ന് വിളിക്കുന്നത്. ഹൈഡ്രജനെ ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു ഇന്ധന സെൽ ഒരു ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധന സെൽ ആണ്. ജല വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം ഹൈഡ്രജനും ഓക്സിജനുമാക്കി മാറ്റുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തനമായി ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധന സെൽ മനസ്സിലാക്കാം. ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധന സെല്ലിന്റെ പ്രതിപ്രവർത്തന പ്രക്രിയ ശുദ്ധവും കാര്യക്ഷമവുമാണ്. പരമ്പരാഗത ഓട്ടോമൊബൈൽ എഞ്ചിനുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന കാർനോട്ട് സൈക്കിളിന്റെ 42% താപ കാര്യക്ഷമതയാൽ ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധന സെൽ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ല, കൂടാതെ കാര്യക്ഷമത 60% ൽ കൂടുതൽ എത്താം.
റോക്കറ്റുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധന സെല്ലുകൾ ഹൈഡ്രജന്റെയും ഓക്സിജന്റെയും ജ്വലനത്തിന്റെ അക്രമാസക്തമായ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലൂടെ ഗതികോർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും, കാറ്റലറ്റിക് ഉപകരണങ്ങൾ വഴി ഹൈഡ്രജനിലെ ഗിബ്സ് ഫ്രീ എനർജി പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നു. എൻട്രോപ്പിയും മറ്റ് സിദ്ധാന്തങ്ങളും ഉൾപ്പെടുന്ന ഒരു ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ എനർജിയാണ് ഗിബ്സ് ഫ്രീ എനർജി. ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധന സെല്ലിന്റെ പ്രവർത്തന തത്വം, സെല്ലിന്റെ പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിലെ കാറ്റലിസ്റ്റ് (പ്ലാറ്റിനം) വഴി ഹൈഡ്രജൻ ഹൈഡ്രജൻ അയോണുകളും (അതായത് പ്രോട്ടോണുകളും) ഇലക്ട്രോണുകളുമായി വിഘടിപ്പിക്കുന്നു എന്നതാണ്. ഹൈഡ്രജൻ അയോണുകൾ പ്രോട്ടോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് മെംബ്രണിലൂടെ നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിലേക്ക് കടന്നുപോകുകയും ഓക്സിജൻ പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് വെള്ളവും ചൂടും ആയി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ അനുബന്ധ ഇലക്ട്രോണുകൾ പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിൽ നിന്ന് നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിലേക്ക് ഒഴുകി വൈദ്യുതോർജ്ജം സൃഷ്ടിക്കുന്നു.
ൽഇന്ധന സെൽ സ്റ്റാക്ക്, ഹൈഡ്രജനും ഓക്സിജനും പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച്, ചാർജ് ട്രാൻസ്ഫർ സംഭവിക്കുകയും, അതിന്റെ ഫലമായി വൈദ്യുതധാര ഉണ്ടാകുകയും ചെയ്യുന്നു. അതേസമയം, ഹൈഡ്രജൻ ഓക്സിജനുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് വെള്ളം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു.
ഒരു രാസപ്രവർത്തന കുളം എന്ന നിലയിൽ, ഇന്ധന സെൽ സ്റ്റാക്കിന്റെ പ്രധാന സാങ്കേതിക കേന്ദ്രം "പ്രോട്ടോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് മെംബ്രൺ" ആണ്. ഫിലിമിന്റെ രണ്ട് വശങ്ങളും കാറ്റലിസ്റ്റ് പാളിയോട് ചേർന്നാണ് ഹൈഡ്രജനെ ചാർജ്ജ് ചെയ്ത അയോണുകളായി വിഘടിപ്പിക്കുന്നത്. ഹൈഡ്രജൻ തന്മാത്ര ചെറുതായതിനാൽ, ഹൈഡ്രജൻ വഹിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോണുകൾക്ക് ഫിലിമിന്റെ ചെറിയ ദ്വാരങ്ങളിലൂടെ എതിർദിശയിലേക്ക് നീങ്ങാൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, ഫിലിമിന്റെ ദ്വാരങ്ങളിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന ഹൈഡ്രജൻ വഹിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോണുകളുടെ പ്രക്രിയയിൽ, തന്മാത്രകളിൽ നിന്ന് ഇലക്ട്രോണുകൾ വേർപെടുത്തപ്പെടുന്നു, പോസിറ്റീവ് ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ഹൈഡ്രജൻ പ്രോട്ടോണുകൾ മാത്രം ഫിലിമിലൂടെ മറ്റേ അറ്റത്ത് എത്തുന്നു.
ഹൈഡ്രജൻ പ്രോട്ടോണുകൾഫിലിമിന്റെ മറുവശത്തുള്ള ഇലക്ട്രോഡിലേക്ക് ആകർഷിക്കപ്പെടുകയും ഓക്സിജൻ തന്മാത്രകളുമായി സംയോജിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഫിലിമിന്റെ ഇരുവശത്തുമുള്ള ഇലക്ട്രോഡ് പ്ലേറ്റുകൾ ഹൈഡ്രജനെ പോസിറ്റീവ് ഹൈഡ്രജൻ അയോണുകളായും ഇലക്ട്രോണുകളായും വിഭജിക്കുകയും ഓക്സിജനെ ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങളായി വിഭജിക്കുകയും ഇലക്ട്രോണുകളെ പിടിച്ചെടുക്കുകയും ഓക്സിജൻ അയോണുകളാക്കി മാറ്റുകയും ചെയ്യുന്നു (നെഗറ്റീവ് വൈദ്യുതി). ഇലക്ട്രോഡ് പ്ലേറ്റുകൾക്കിടയിൽ ഇലക്ട്രോണുകൾ ഒരു വൈദ്യുതധാര സൃഷ്ടിക്കുന്നു, രണ്ട് ഹൈഡ്രജൻ അയോണുകളും ഒരു ഓക്സിജൻ അയോണും സംയോജിച്ച് വെള്ളം രൂപപ്പെടുന്നു, ഇത് പ്രതിപ്രവർത്തന പ്രക്രിയയിലെ ഏക "മാലിന്യമായി" മാറുന്നു. സാരാംശത്തിൽ, മുഴുവൻ പ്രവർത്തന പ്രക്രിയയും വൈദ്യുതി ഉൽപാദന പ്രക്രിയയാണ്. ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന്റെ പുരോഗതിയോടെ, കാർ ഓടിക്കാൻ ആവശ്യമായ വൈദ്യുതധാര രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഇലക്ട്രോണുകൾ തുടർച്ചയായി കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.
പോസ്റ്റ് സമയം: ഫെബ്രുവരി-12-2022