ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ବାଇପୋଲାର୍ ପ୍ଲେଟ୍ କ'ଣ?

ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ବାଇପୋଲାର୍ ପ୍ଲେଟ୍ଏହା ଇନ୍ଧନ କୋଷ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଜର୍ ଭଳି ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋରାସାୟନିକ ଉପକରଣରେ ବ୍ୟବହୃତ ଏକ ପ୍ରମୁଖ ଉପାଦାନ, ଯାହା ସାଧାରଣତଃ ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସାମଗ୍ରୀରେ ତିଆରି ହୋଇଥାଏ। ଏହା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଭୂମିକା ଗ୍ରହଣ କରେ, ମୁଖ୍ୟତଃ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ପରିଚାଳନା, ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଗ୍ୟାସ୍ (ଯେପରିକି ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ଏବଂ ଅମ୍ଳଜାନ) ବଣ୍ଟନ ଏବଂ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କ୍ଷେତ୍ରଗୁଡ଼ିକୁ ପୃଥକ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। କାରଣ ଏହାର ଦୁଇ ପାର୍ଶ୍ୱ ନିକଟବର୍ତ୍ତୀ ଏକକ କୋଷର ଆନୋଡ୍ ଏବଂ କ୍ୟାଥୋଡ୍ ସହିତ ସମ୍ପର୍କ ସ୍ଥାପନ କରି ଏକ "ଦ୍ୱିପୋଲାର" ଗଠନ (ଗୋଟିଏ ପାର୍ଶ୍ୱ ଆନୋଡ୍ ପ୍ରବାହ କ୍ଷେତ୍ର ଏବଂ ଅନ୍ୟ ପାର୍ଶ୍ୱ କ୍ୟାଥୋଡ୍ ପ୍ରବାହ କ୍ଷେତ୍ର), ଏହାକୁ ଦ୍ୱିପୋଲାର ପ୍ଲେଟ୍ କୁହାଯାଏ।

ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ବାଇପୋଲାର୍ ପ୍ଲେଟର ଗଠନ

ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ବାଇପୋଲାର ପ୍ଲେଟ୍ ସାଧାରଣତଃ ନିମ୍ନଲିଖିତ ଅଂଶ ନେଇ ଗଠିତ:
1. ପ୍ରବାହ କ୍ଷେତ୍ର: ବାଇପୋଲାର ପ୍ଲେଟର ପୃଷ୍ଠକୁ ଏକ ଜଟିଳ ପ୍ରବାହ କ୍ଷେତ୍ର ଗଠନ ସହିତ ଡିଜାଇନ୍ କରାଯାଇଛି ଯାହା ଦ୍ଵାରା ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଗ୍ୟାସ (ଯେପରିକି ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍, ଅମ୍ଳଜାନ କିମ୍ବା ବାୟୁ) ସମାନ ଭାବରେ ବଣ୍ଟନ କରାଯାଇପାରିବ ଏବଂ ଉତ୍ପାଦିତ ଜଳ ନିଷ୍କାସନ କରାଯାଇପାରିବ।

2. ପରିବାହୀ ସ୍ତର: ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସାମଗ୍ରୀର ଭଲ ପରିବାହୀତା ଅଛି ଏବଂ ଏହା ଦକ୍ଷତାର ସହିତ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ପ୍ରବାହ ପରିଚାଳନା କରିପାରିବ।

3. ସିଲିଂ କ୍ଷେତ୍ର: ବାଇପୋଲାର ପ୍ଲେଟର ଧାରଗୁଡ଼ିକ ସାଧାରଣତଃ ଗ୍ୟାସ ଲିକେଜ୍ ଏବଂ ତରଳ ପ୍ରବେଶକୁ ରୋକିବା ପାଇଁ ସିଲିଂ ଗଠନ ସହିତ ଡିଜାଇନ୍ କରାଯାଇଥାଏ।

୪. କୁଲିଂ ଚ୍ୟାନେଲଗୁଡ଼ିକ (ଇଚ୍ଛାଧୀନ): କିଛି ଉଚ୍ଚ-କ୍ଷମତା ପ୍ରୟୋଗରେ, ଉପକରଣର କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ତାପମାତ୍ରାକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବା ପାଇଁ ଦ୍ୱିପାକ୍ଷିକ ପ୍ଲେଟଗୁଡ଼ିକ ଭିତରେ କୁଲିଂ ଚ୍ୟାନେଲଗୁଡ଼ିକୁ ଡିଜାଇନ୍ କରାଯାଇପାରେ।

ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ବାଇପୋଲାର୍ ପ୍ଲେଟର କାର୍ଯ୍ୟ

1. ପରିବାହୀ କାର୍ଯ୍ୟ:

ବୈଦ୍ୟୁତିକ ରାସାୟନିକ ଉପକରଣର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ଭାବରେ, ବାଇପୋଲାର ପ୍ଲେଟ୍ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଶକ୍ତିର ଦକ୍ଷ ଉତ୍ପାଦନ ସୁନିଶ୍ଚିତ କରିବା ପାଇଁ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ସଂଗ୍ରହ ଏବଂ ପରିଚାଳନା ପାଇଁ ଦାୟୀ।
୨. ଗ୍ୟାସ ବଣ୍ଟନ:

ପ୍ରବାହ ଚ୍ୟାନେଲ ଡିଜାଇନ୍ ମାଧ୍ୟମରେ, ବାଇପୋଲାର ପ୍ଲେଟ୍ ସମାନ ଭାବରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଗ୍ୟାସକୁ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ସ୍ତରକୁ ବଣ୍ଟନ କରେ, ଯାହା ବିଦ୍ୟୁତ୍ ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାକୁ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରେ।
3. ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କ୍ଷେତ୍ରଗୁଡ଼ିକୁ ପୃଥକ କରିବା:

ଏକ ଇନ୍ଧନ କୋଷ କିମ୍ବା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଜରରେ, ବାଇପୋଲାର ପ୍ଲେଟଗୁଡ଼ିକ ଆନୋଡ୍ ଏବଂ କ୍ୟାଥୋଡ୍ କ୍ଷେତ୍ରକୁ ପୃଥକ କରନ୍ତି, ଯାହା ଗ୍ୟାସଗୁଡ଼ିକୁ ମିଶ୍ରଣରୁ ବାଧା ଦିଏ।
୪. ତାପ ଅପଚୟ ଏବଂ ନିଷ୍କାସନ:

ବାଇପୋଲାର ପ୍ଲେଟଗୁଡ଼ିକ ଉପକରଣର କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ତାପମାତ୍ରାକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରନ୍ତି ଏବଂ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଦ୍ୱାରା ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ଜଳ କିମ୍ବା ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଉପ-ଉତ୍ପାଦକୁ ନିର୍ଗତ କରନ୍ତି।
୫. ଯାନ୍ତ୍ରିକ ସହାୟତା:

ବାଇପୋଲାର ପ୍ଲେଟଗୁଡ଼ିକ ମେମ୍ବ୍ରାନ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ ପାଇଁ ଗଠନମୂଳକ ସମର୍ଥନ ପ୍ରଦାନ କରନ୍ତି, ଯାହା ଉପକରଣର ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ସ୍ଥାୟୀତ୍ୱ ସୁନିଶ୍ଚିତ କରେ।

ବାଇପୋଲାର ପ୍ଲେଟ୍ ସାମଗ୍ରୀ ଭାବରେ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ କାହିଁକି ବାଛିବେ?

ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ବାଇପୋଲାର୍ ପ୍ଲେଟ୍‌ର ଭୌତିକ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକ
●ଉଚ୍ଚ ପରିବାହୀତା:

ଗ୍ରାଫାଇଟର ବଲ୍କ ପ୍ରତିରୋଧକତା 10-15μΩ.cm (100-200 μΩ·cm ଠାରୁ ଭଲ) ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ କମ୍।ଧାତୁ ଦ୍ୱିପାକ୍ଷିକ ପ୍ଲେଟ)।

●କ୍ଷୟ ପ୍ରତିରୋଧ:

ଇନ୍ଧନ କୋଷଗୁଡ଼ିକର ଅମ୍ଳୀୟ ପରିବେଶରେ ପ୍ରାୟ କୌଣସି କ୍ଷରଣ ହୁଏ ନାହିଁ (pH 2-3), ଏବଂ ସେବା ଜୀବନ 20,000 ଘଣ୍ଟାରୁ ଅଧିକ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପହଞ୍ଚିପାରେ।

●ହାଲୁକା:

ଘନତା ପ୍ରାୟ 1.8 ଗ୍ରାମ/ସେମି3 (ଧାତୁ ବାଇପୋଲାର ପ୍ଲେଟ୍ ପାଇଁ 7-8 ଗ୍ରାମ/ସେମି3), ଯାହା ଯାନବାହାନ ପ୍ରୟୋଗରେ ଓଜନ ହ୍ରାସ ପାଇଁ ଲାଭଦାୟକ।

●ଗ୍ୟାସ୍ ପ୍ରତିରୋଧକ ଗୁଣ:

ଗ୍ରାଫାଇଟର ଘନ ଗଠନ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ ପ୍ରବେଶକୁ ରୋକିପାରେ ଏବଂ ଏହାର ସୁରକ୍ଷା ଉଚ୍ଚ।

●ସହଜ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ:

ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ କରିବା ସହଜ ଏବଂ ଆବଶ୍ୟକତା ଅନୁସାରେ ଜଟିଳ ପ୍ରବାହ ଚ୍ୟାନେଲ ଡିଜାଇନ୍ ଏବଂ ଆକାରକୁ କଷ୍ଟମାଇଜ୍ କରିପାରିବ।

ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ବାଇପୋଲାର ପ୍ଲେଟ୍ କିପରି ନିର୍ମିତ ହୁଏ?

ଏହାର ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟାଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ବାଇପୋଲାର୍ ପ୍ଲେଟ୍ନିମ୍ନଲିଖିତଗୁଡ଼ିକ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ କରେ:
●କଞ୍ଚାମାଲ ପ୍ରସ୍ତୁତି:

ଉଚ୍ଚ ଶୁଦ୍ଧତା (>99.9%) ପ୍ରାକୃତିକ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ କିମ୍ବା କୃତ୍ରିମ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ପାଉଡର ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତୁ।

ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଶକ୍ତି ବୃଦ୍ଧି କରିବା ପାଇଁ ଏକ ବାଇଣ୍ଡର ଭାବରେ ରେଜିନ୍ (ଯେପରିକି ଫେନୋଲିକ୍ ରେଜିନ୍) ଯୋଡନ୍ତୁ।

●ସଙ୍କୋଚନ ମୋଲ୍ଡିଂ:

ମିଶ୍ରିତ ସାମଗ୍ରୀକୁ ଏକ ଛାଞ୍ଚରେ ଇଞ୍ଜେକ୍ଟ କରାଯାଏ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା (200-300℃) ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଚାପ (>100 MPa) ତଳେ ଚାପି ଦିଆଯାଏ।

●ଗ୍ରାଫାଇଟାଇଜେସନ୍ ଚିକିତ୍ସା:

ନିଷ୍କ୍ରିୟ ବାୟୁମଣ୍ଡଳରେ 2500-3000℃ ତାପମାତ୍ରାକୁ ଗରମ କରିବା ଦ୍ଵାରା ଅଣ-କାର୍ବନ ମୌଳିକଗୁଡ଼ିକ ବାଷ୍ପୀଭୂତ ହୋଇ ଏକ ଘନ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଗଠନ ସୃଷ୍ଟି କରନ୍ତି।

●ରନର୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ:

ସର୍ପାଇଣ୍ଟାଇନ୍, ସମାନ୍ତରାଳ କିମ୍ବା ମଧ୍ୟବିତ୍ତ ଚ୍ୟାନେଲଗୁଡ଼ିକ (0.5-1 ମିମି ଗଭୀରତା) ଖୋଦନ କରିବା ପାଇଁ CNC ମେସିନ୍ କିମ୍ବା ଲେଜର ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତୁ।

●ପୃଷ୍ଠ ଚିକିତ୍ସା:

ରେଜିନ୍ କିମ୍ବା ଧାତୁ (ଯେପରିକି ସୁନା, ଟାଇଟାନିୟମ୍) ଆବରଣ ସହିତ ଗର୍ଭାଧାନ ସମ୍ପର୍କ ପ୍ରତିରୋଧକୁ ହ୍ରାସ କରେ ଏବଂ ପରିଧାନ ପ୍ରତିରୋଧକୁ ଉନ୍ନତ କରେ।

ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ବାଇପୋଲାର୍ ପ୍ଲେଟ୍‌ର ପ୍ରୟୋଗ କ’ଣ?

1. ଇନ୍ଧନ କୋଷ:

- ପ୍ରୋଟନ୍ ଏକ୍ସଚେଞ୍ଜ ମେମ୍ବ୍ରାନ୍ ଇନ୍ଧନ କୋଷ (PEMFC)

- ସଲିଡ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଇନ୍ଧନ କୋଷ (SOFC)

- ଡାଇରେକ୍ଟ ମିଥାନଲ ଇନ୍ଧନ ସେଲ୍ (DMFC)

୨. ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଜର୍:

- ଜଳ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ବିଶ୍ଳେଷଣ ଦ୍ୱାରା ହାଇଡ୍ରୋଜେନ ଉତ୍ପାଦନ

- କ୍ଲୋର-କ୍ଷାର ଶିଳ୍ପ

3. ଶକ୍ତି ସଂରକ୍ଷଣ ପ୍ରଣାଳୀ:

- ଫ୍ଲୋ ବ୍ୟାଟେରୀ

୪. ରାସାୟନିକ ଶିଳ୍ପ:

- ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋକେମିକାଲ୍ ରିଆକ୍ଟର

୫. ପରୀକ୍ଷାଗାର ଗବେଷଣା:

- ଇନ୍ଧନ କୋଷ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଜରଗୁଡ଼ିକର ପ୍ରୋଟୋଟାଇପ୍ ବିକାଶ ଏବଂ ପରୀକ୍ଷଣ।

ସଂକ୍ଷେପରେ

ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ବାଇପୋଲାର୍ ପ୍ଲେଟ୍ଇନ୍ଧନ କୋଷ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଜର୍ ଭଳି ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋରାସାୟନିକ ଉପକରଣର ମୁଖ୍ୟ ଉପାଦାନ, ଏବଂ ଏହାର ଅନେକ କାର୍ଯ୍ୟ ଅଛି ଯେପରିକି ବାହକତା, ଗ୍ୟାସ୍ ବଣ୍ଟନ ଏବଂ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କ୍ଷେତ୍ରର ପୃଥକୀକରଣ। ସ୍ୱଚ୍ଛ ଶକ୍ତି ପ୍ରଯୁକ୍ତିର ବିକାଶ ସହିତ, ନୂତନ ଶକ୍ତି ଯାନ, ଶକ୍ତି ସଂରକ୍ଷଣ ପ୍ରଣାଳୀ, ରାସାୟନିକ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ଉତ୍ପାଦନ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ବାଇପୋଲାର ପ୍ଲେଟ୍ ବ୍ୟବହାର ବୃଦ୍ଧି ପାଉଛି।