హైడ్రోజన్ శక్తి మరియు ఇంధన కణాల పరిచయం

ఇంధన కణాలను విభజించవచ్చుప్రోటాన్ మార్పిడి పొరఇంధన ఘటాలు (PEMFC) మరియు డైరెక్ట్ మిథనాల్ ఇంధన ఘటాలు ఎలక్ట్రోలైట్ లక్షణాలు మరియు ఉపయోగించిన ఇంధనం ప్రకారం

(DMFC), ఫాస్పోరిక్ యాసిడ్ ఇంధన ఘటం (PAFC), కరిగిన కార్బోనేట్ ఇంధన ఘటం (MCFC), ఘన ఆక్సైడ్ ఇంధన ఘటం (SOFC), ఆల్కలీన్ ఇంధన ఘటం (AFC), మొదలైనవి. ఉదాహరణకు, ప్రోటాన్ మార్పిడి పొర ఇంధన ఘటాలు (PEMFC) ప్రధానంగా వీటిపై ఆధారపడి ఉంటాయిప్రోటాన్ మార్పిడి పొరట్రాన్స్‌ఫర్ ప్రోటాన్ మీడియం, ఆల్కలీన్ ఫ్యూయల్ సెల్స్ (AFC) ప్రోటాన్ ట్రాన్స్‌ఫర్ మీడియం వంటి ఆల్కలీన్ వాటర్-బేస్డ్ ఎలక్ట్రోలైట్‌ను ఉపయోగిస్తాయి, ఉదాహరణకు పొటాషియం హైడ్రాక్సైడ్ ద్రావణం. అదనంగా, పని ఉష్ణోగ్రత ప్రకారం, ఇంధన కణాలను అధిక ఉష్ణోగ్రత ఇంధన కణాలు మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఇంధన కణాలుగా విభజించవచ్చు, మునుపటి వాటిలో ప్రధానంగా ఘన ఆక్సైడ్ ఇంధన కణాలు (SOFC) మరియు కరిగిన కార్బోనేట్ ఇంధన కణాలు (MCFC) ఉంటాయి, తరువాతి వాటిలో ప్రోటాన్ ఎక్స్ఛేంజ్ మెమ్బ్రేన్ ఇంధన కణాలు (PEMFC), డైరెక్ట్ మిథనాల్ ఇంధన కణాలు (DMFC), ఆల్కలీన్ ఇంధన కణాలు (AFC), ఫాస్పోరిక్ యాసిడ్ ఇంధన కణాలు (PAFC) మొదలైనవి ఉంటాయి.

ప్రోటాన్ మార్పిడి పొరఇంధన కణాలు (PEMFC) వాటి ఎలక్ట్రోలైట్‌లుగా నీటి ఆధారిత ఆమ్ల పాలిమర్ పొరలను ఉపయోగిస్తాయి. PEMFC కణాలు వాటి తక్కువ ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రతలు (100 ° C కంటే తక్కువ) మరియు నోబుల్ మెటల్ ఎలక్ట్రోడ్‌ల (ప్లాటినం ఆధారిత ఎలక్ట్రోడ్‌లు) వాడకం కారణంగా స్వచ్ఛమైన హైడ్రోజన్ వాయువు కింద పనిచేయాలి. ఇతర ఇంధన కణాలతో పోలిస్తే, PEMFC తక్కువ ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత, వేగవంతమైన ప్రారంభ వేగం, అధిక శక్తి సాంద్రత, తుప్పు పట్టని ఎలక్ట్రోలైట్ మరియు సుదీర్ఘ సేవా జీవితం వంటి ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది. అందువల్ల, ఇది ప్రస్తుతం ఇంధన సెల్ వాహనాలకు వర్తించే ప్రధాన సాంకేతికతగా మారింది, కానీ పోర్టబుల్ మరియు స్టేషనరీ పరికరాలకు కూడా పాక్షికంగా వర్తించబడుతుంది. E4 టెక్ ప్రకారం, PEMFC ఇంధన సెల్ షిప్‌మెంట్‌లు 2019లో 44,100 యూనిట్లకు చేరుకుంటాయని అంచనా వేయబడింది, ఇది ప్రపంచ వాటాలో 62% వాటా కలిగి ఉంది; అంచనా వేసిన ఇన్‌స్టాల్ చేయబడిన సామర్థ్యం 934.2MWకి చేరుకుంటుంది, ఇది ప్రపంచ నిష్పత్తిలో 83%.

ఇంధన కణాలు విద్యుత్ రసాయన ప్రతిచర్యలను ఉపయోగించి ఆనోడ్ వద్ద ఇంధనం (హైడ్రోజన్) నుండి రసాయన శక్తిని మరియు కాథోడ్ వద్ద ఆక్సిడెంట్ (ఆక్సిజన్) నుండి రసాయన శక్తిని విద్యుత్తుగా మార్చి మొత్తం వాహనాన్ని నడిపిస్తాయి. ప్రత్యేకంగా, ఇంధన కణాల యొక్క ప్రధాన భాగాలలో ఇంజిన్ వ్యవస్థ, సహాయక విద్యుత్ సరఫరా మరియు మోటారు ఉన్నాయి; వాటిలో, ఇంజిన్ వ్యవస్థలో ప్రధానంగా ఎలక్ట్రిక్ రియాక్టర్, వాహన హైడ్రోజన్ నిల్వ వ్యవస్థ, శీతలీకరణ వ్యవస్థ మరియు DCDC వోల్టేజ్ కన్వర్టర్‌తో కూడిన ఇంజిన్ ఉంటుంది. రియాక్టర్ అత్యంత కీలకమైన భాగం. ఇది హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్ రియాక్ట్ అయ్యే ప్రదేశం. ఇది కలిసి పేర్చబడిన బహుళ సింగిల్ సెల్‌లతో కూడి ఉంటుంది మరియు ప్రధాన పదార్థాలలో బైపోలార్ ప్లేట్, మెమ్బ్రేన్ ఎలక్ట్రోడ్, ఎండ్ ప్లేట్ మరియు మొదలైనవి ఉన్నాయి.