مضبوط آڪسائيڊ جي اليڪٽرولائيزيشن ذريعي هائيڊروجن جي پيداوار جي ترقي ۽ اقتصادي تجزيو

مضبوط آڪسائيڊ جي اليڪٽرولائيزيشن ذريعي هائيڊروجن جي پيداوار جي ترقي ۽ اقتصادي تجزيو

سالڊ آڪسائيڊ اليڪٽرولائيزر (SOE) اليڪٽرولائيزيشن لاءِ اعليٰ درجه حرارت واري پاڻي جي بخارات (600 ~ 900°C) استعمال ڪندو آهي، جيڪو الڪلائن اليڪٽرولائيزر ۽ PEM اليڪٽرولائيزر کان وڌيڪ ڪارآمد آهي. 1960 جي ڏهاڪي ۾، آمريڪا ۽ جرمني اعليٰ درجه حرارت واري پاڻي جي بخارات SOE تي تحقيق ڪرڻ شروع ڪئي. SOE اليڪٽرولائيزر جو ڪم ڪندڙ اصول شڪل 4 ۾ ڏيکاريو ويو آهي. ري سائيڪل ٿيل هائيڊروجن ۽ پاڻي جي بخارات اينوڊ مان رد عمل واري نظام ۾ داخل ٿين ٿا. پاڻي جي بخارات کي ڪيٿوڊ تي هائيڊروجن ۾ اليڪٽرولائيز ڪيو ويندو آهي. ڪيٿوڊ پاران پيدا ٿيندڙ O2 مضبوط اليڪٽرولائيزيشن ذريعي اينوڊ ڏانهن منتقل ٿئي ٿو، جتي اهو ٻيهر ملائي آڪسيجن ٺاهي ٿو ۽ اليڪٽران ڇڏي ٿو.

الڪلين ۽ پروٽان ايڪسچينج جھلي اليڪٽرولائيٽڪ سيلز جي برعڪس، SOE اليڪٽروڊ پاڻي جي بخارات جي رابطي سان رد عمل ڪري ٿو ۽ اليڪٽروڊ ۽ پاڻي جي بخارات جي رابطي جي وچ ۾ انٽرفيس ايريا کي وڌ کان وڌ ڪرڻ جي چئلينج کي منهن ڏئي ٿو. تنهن ڪري، SOE اليڪٽروڊ عام طور تي هڪ سوراخ وارو structure رکي ٿو. پاڻي جي بخارات جي اليڪٽرولائيٽڪ جو مقصد توانائي جي شدت کي گهٽائڻ ۽ روايتي مائع پاڻي جي اليڪٽرولائيٽڪ جي آپريٽنگ قيمت کي گهٽائڻ آهي. حقيقت ۾، جيتوڻيڪ پاڻي جي سڙڻ واري رد عمل جي ڪل توانائي جي ضرورت وڌندڙ گرمي پد سان ٿوري وڌي ٿي، بجلي جي توانائي جي ضرورت خاص طور تي گهٽجي ٿي. جيئن اليڪٽرولائيٽڪ گرمي پد وڌي ٿو، گهربل توانائي جو حصو گرمي جي طور تي فراهم ڪيو ويندو آهي. SOE هڪ اعلي درجه حرارت جي گرمي ذريعن جي موجودگي ۾ هائيڊروجن پيدا ڪرڻ جي قابل آهي. جيئن ته اعلي درجه حرارت جي گئس-ٿڌي ايٽمي ري ايڪٽرن کي 950 ° C تائين گرم ڪري سگهجي ٿو، ايٽمي توانائي کي SOE لاءِ توانائي جي ذريعن طور استعمال ڪري سگهجي ٿو. ساڳئي وقت، تحقيق ڏيکاري ٿي ته جيوتھرمل توانائي وانگر قابل تجديد توانائي ۾ پڻ ٻاڦ جي اليڪٽرولائيٽڪ جي گرمي ذريعن جي صلاحيت آهي. اعلي درجه حرارت تي ڪم ڪرڻ سان بيٽري وولٽيج گهٽجي سگهي ٿي ۽ رد عمل جي شرح وڌي سگهي ٿي، پر ان کي مواد جي حرارتي استحڪام ۽ سيلنگ جي چئلينج کي به منهن ڏيڻو پوي ٿو. ان کان علاوه، ڪيٿوڊ پاران پيدا ٿيندڙ گئس هڪ هائيڊروجن مرکب آهي، جنهن کي وڌيڪ الڳ ڪرڻ ۽ صاف ڪرڻ جي ضرورت آهي، روايتي مائع پاڻي جي اليڪٽرولائيزيشن جي مقابلي ۾ قيمت وڌائي ٿي. پروٽان-ڪنڊڪٽنگ سيرامڪس جو استعمال، جهڙوڪ اسٽرونٽيم زرڪونٽ، SOE جي قيمت گھٽائي ٿو. اسٽرونٽيم زرڪونٽ تقريباً 700 °C تي بهترين پروٽان چالکائي ڏيکاري ٿو، ۽ ڪيٿوڊ لاءِ اعليٰ پاڪائي هائيڊروجن پيدا ڪرڻ لاءِ سازگار آهي، اسٽيم اليڪٽرولائيزيشن ڊوائيس کي آسان بڻائي ٿو.

يان ۽ ٻين [6] رپورٽ ڪئي ته ڪيلشيم آڪسائيڊ سان مستحڪم زرڪونيا سيرامڪ ٽيوب کي سپورٽنگ اسٽريچر جي SOE طور استعمال ڪيو ويو، ٻاهرين مٿاڇري کي پتلي (0.25 ملي ميٽر کان گهٽ) پورس لينٿنم پيرووسڪائٽ سان اينوڊ طور، ۽ Ni/Y2O3 مستحڪم ڪيلشيم آڪسائيڊ سرميٽ کي ڪيٿوڊ طور ڍڪيو ويو. 1000°C، 0.4A/cm2 ۽ 39.3W ان پٽ پاور تي، يونٽ جي هائيڊروجن پيداوار جي گنجائش 17.6NL/h آهي. SOE جو نقصان اوور وولٽيج آهي جيڪو سيلز جي وچ ۾ انٽر ڪنيڪشن تي عام طور تي اوهم نقصانن جي نتيجي ۾ ٿئي ٿو، ۽ بخار جي پکيڙ جي ٽرانسپورٽ جي حدن جي ڪري وڌيڪ اوور وولٽيج ڪنسنٽريشن. تازن سالن ۾، پلانر اليڪٽرولائيٽڪ سيلز تمام گهڻو ڌيان ڇڪايو آهي [7-8]. ٽيوبلر سيلز جي برعڪس، فليٽ سيلز پيداوار کي وڌيڪ ڪمپيڪٽ بڻائين ٿا ۽ هائيڊروجن پيداوار جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائين ٿا [6]. هن وقت، SOE جي صنعتي استعمال ۾ مکيه رڪاوٽ اليڪٽرولائيٽڪ سيل جي ڊگهي مدت جي استحڪام آهي [8]، ۽ اليڪٽرروڊ جي عمر ۽ غير فعال ٿيڻ جا مسئلا پيدا ٿي سگهن ٿا.