इन्धन सेलl एक प्रकारको ऊर्जा रूपान्तरण उपकरण हो, जसले इन्धनको विद्युत रासायनिक ऊर्जालाई विद्युत ऊर्जामा रूपान्तरण गर्न सक्छ। यसलाई इन्धन सेल भनिन्छ किनभने यो ब्याट्रीसँगै विद्युत रासायनिक ऊर्जा उत्पादन उपकरण हो। इन्धनको रूपमा हाइड्रोजन प्रयोग गर्ने इन्धन सेल हाइड्रोजन इन्धन सेल हो। हाइड्रोजन इन्धन सेललाई पानीको इलेक्ट्रोलिसिसको हाइड्रोजन र अक्सिजनमा हुने प्रतिक्रियाको रूपमा बुझ्न सकिन्छ। हाइड्रोजन इन्धन सेलको प्रतिक्रिया प्रक्रिया सफा र कुशल छ। हाइड्रोजन इन्धन सेल परम्परागत अटोमोबाइल इन्जिनमा प्रयोग हुने कार्नोट चक्रको ४२% थर्मल दक्षता द्वारा सीमित छैन, र दक्षता ६०% भन्दा बढी पुग्न सक्छ।
रकेटहरू भन्दा फरक, हाइड्रोजन इन्धन कोषहरूले हाइड्रोजन र अक्सिजन दहनको हिंसात्मक प्रतिक्रिया मार्फत गतिज ऊर्जा उत्पन्न गर्छन्, र उत्प्रेरक उपकरणहरू मार्फत हाइड्रोजनमा गिब्स मुक्त ऊर्जा छोड्छन्। गिब्स मुक्त ऊर्जा एन्ट्रोपी र अन्य सिद्धान्तहरू समावेश गर्ने विद्युत रासायनिक ऊर्जा हो। हाइड्रोजन इन्धन कोषको कार्य सिद्धान्त यो हो कि हाइड्रोजनलाई कोषको सकारात्मक इलेक्ट्रोडमा उत्प्रेरक (प्लेटिनम) मार्फत हाइड्रोजन आयनहरू (अर्थात् प्रोटोन) र इलेक्ट्रोनहरूमा विघटन गरिन्छ। हाइड्रोजन आयनहरू प्रोटोन एक्सचेन्ज झिल्लीबाट नकारात्मक इलेक्ट्रोडमा जान्छन् र अक्सिजनले पानी र ताप बन्न प्रतिक्रिया दिन्छन्, र सम्बन्धित इलेक्ट्रोनहरू सकारात्मक इलेक्ट्रोडबाट नकारात्मक इलेक्ट्रोडमा बाह्य सर्किट मार्फत विद्युत ऊर्जा उत्पन्न गर्न प्रवाहित हुन्छन्।
माइन्धन सेल स्ट्याक, हाइड्रोजन र अक्सिजनको प्रतिक्रिया हुन्छ, र प्रक्रियामा चार्ज स्थानान्तरण हुन्छ, जसको परिणामस्वरूप करेन्ट निस्कन्छ। एकै समयमा, हाइड्रोजनले अक्सिजनसँग प्रतिक्रिया गरेर पानी उत्पादन गर्छ।
रासायनिक प्रतिक्रिया पूलको रूपमा, इन्धन सेल स्ट्याकको प्रमुख प्रविधि कोर "प्रोटोन एक्सचेन्ज मेम्ब्रेन" हो। फिल्मको दुई पक्षहरू हाइड्रोजनलाई चार्ज गरिएको आयनहरूमा विघटन गर्न उत्प्रेरक तहको नजिक छन्। हाइड्रोजन अणु सानो भएकोले, हाइड्रोजन बोक्ने इलेक्ट्रोनहरू फिल्मको साना प्वालहरूबाट विपरीततिर जान सक्छन्। यद्यपि, हाइड्रोजन बोक्ने इलेक्ट्रोनहरू फिल्मको प्वालहरूबाट गुज्रने प्रक्रियामा, इलेक्ट्रोनहरू अणुहरूबाट अलग हुन्छन्, जसले गर्दा सकारात्मक चार्ज भएका हाइड्रोजन प्रोटोनहरू मात्र फिल्म मार्फत अर्को छेउमा पुग्न छोड्छन्।
हाइड्रोजन प्रोटोनहरूफिल्मको अर्को छेउमा रहेको इलेक्ट्रोडमा आकर्षित हुन्छन् र अक्सिजन अणुहरूसँग मिल्छन्। फिल्मको दुवै छेउमा रहेका इलेक्ट्रोड प्लेटहरूले हाइड्रोजनलाई सकारात्मक हाइड्रोजन आयनहरू र इलेक्ट्रोनहरूमा विभाजित गर्छन्, र इलेक्ट्रोनहरू कब्जा गर्न र तिनीहरूलाई अक्सिजन आयनहरू (ऋणात्मक बिजुली) मा परिणत गर्न अक्सिजनलाई अक्सिजन परमाणुहरूमा विभाजित गर्छन्। इलेक्ट्रोनहरूले इलेक्ट्रोड प्लेटहरू बीच एक धारा बनाउँछन्, र दुई हाइड्रोजन आयनहरू र एउटा अक्सिजन आयन मिलेर पानी बनाउँछन्, जुन प्रतिक्रिया प्रक्रियामा एक मात्र "फोहोर" बन्छ। सारमा, सम्पूर्ण सञ्चालन प्रक्रिया बिजुली उत्पादन प्रक्रिया हो। अक्सिडेशन प्रतिक्रियाको प्रगतिसँगै, कार चलाउन आवश्यक धारा बनाउन इलेक्ट्रोनहरू निरन्तर स्थानान्तरण हुन्छन्।
पोस्ट समय: फेब्रुअरी-१२-२०२२