హైడ్రోజన్ ఇంధన సెల్ స్టాక్ యొక్క పని సూత్రం మరియు ప్రయోజనాలు

ఇంధన సెల్l అనేది ఒక రకమైన శక్తి మార్పిడి పరికరం, ఇది ఇంధనం యొక్క విద్యుత్ రసాయన శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మార్చగలదు. ఇది బ్యాటరీతో కలిసి విద్యుత్ రసాయన విద్యుత్ ఉత్పత్తి పరికరం కాబట్టి దీనిని ఇంధన కణం అని పిలుస్తారు. హైడ్రోజన్‌ను ఇంధనంగా ఉపయోగించే ఇంధన కణం ఒక హైడ్రోజన్ ఇంధన కణం. హైడ్రోజన్ ఇంధన కణాన్ని నీటి విద్యుద్విశ్లేషణ హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్‌గా ప్రతిచర్యగా అర్థం చేసుకోవచ్చు. హైడ్రోజన్ ఇంధన కణం యొక్క ప్రతిచర్య ప్రక్రియ శుభ్రంగా మరియు సమర్థవంతంగా ఉంటుంది. సాంప్రదాయ ఆటోమొబైల్ ఇంజిన్‌లో ఉపయోగించే కార్నోట్ చక్రం యొక్క 42% ఉష్ణ సామర్థ్యం ద్వారా హైడ్రోజన్ ఇంధన కణం పరిమితం కాదు మరియు సామర్థ్యం 60% కంటే ఎక్కువ చేరుకుంటుంది.

రాకెట్ల మాదిరిగా కాకుండా, హైడ్రోజన్ ఇంధన ఘటాలు హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్ దహనం యొక్క హింసాత్మక ప్రతిచర్య ద్వారా గతి శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తాయి మరియు ఉత్ప్రేరక పరికరాల ద్వారా హైడ్రోజన్‌లో గిబ్స్ స్వేచ్ఛా శక్తిని విడుదల చేస్తాయి. గిబ్స్ స్వేచ్ఛా శక్తి అనేది ఎంట్రోపీ మరియు ఇతర సిద్ధాంతాలను కలిగి ఉన్న ఎలక్ట్రోకెమికల్ శక్తి. హైడ్రోజన్ ఇంధన ఘటం యొక్క పని సూత్రం ఏమిటంటే, హైడ్రోజన్ సెల్ యొక్క సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్‌లోని ఉత్ప్రేరకం (ప్లాటినం) ద్వారా హైడ్రోజన్ అయాన్లు (అంటే ప్రోటాన్లు) మరియు ఎలక్ట్రాన్‌లుగా కుళ్ళిపోతుంది. హైడ్రోజన్ అయాన్లు ప్రోటాన్ మార్పిడి పొర ద్వారా ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్‌కు వెళతాయి మరియు ఆక్సిజన్ చర్య జరిపి నీరు మరియు వేడిగా మారుతుంది మరియు సంబంధిత ఎలక్ట్రాన్లు విద్యుత్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి బాహ్య సర్క్యూట్ ద్వారా సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్ నుండి ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్‌కు ప్రవహిస్తాయి.

లోఇంధన సెల్ స్టాక్, హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్ యొక్క ప్రతిచర్య జరుగుతుంది మరియు ఈ ప్రక్రియలో ఛార్జ్ బదిలీ జరుగుతుంది, ఫలితంగా విద్యుత్ ప్రవాహం ఏర్పడుతుంది. అదే సమయంలో, హైడ్రోజన్ ఆక్సిజన్‌తో చర్య జరిపి నీటిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
రసాయన ప్రతిచర్య సమూహంగా, ఇంధన కణ స్టాక్ యొక్క కీలకమైన సాంకేతిక కేంద్రం "ప్రోటాన్ మార్పిడి పొర". హైడ్రోజన్‌ను చార్జ్డ్ అయాన్‌లుగా విడదీయడానికి ఫిల్మ్ యొక్క రెండు వైపులా ఉత్ప్రేరక పొరకు దగ్గరగా ఉంటాయి. హైడ్రోజన్ అణువు చిన్నది కాబట్టి, హైడ్రోజన్ మోసే ఎలక్ట్రాన్లు ఫిల్మ్ యొక్క చిన్న రంధ్రాల ద్వారా వ్యతిరేక దిశకు కదులుతాయి. అయితే, హైడ్రోజన్ మోసే ఎలక్ట్రాన్‌లు ఫిల్మ్ యొక్క రంధ్రాల గుండా వెళ్ళే ప్రక్రియలో, ఎలక్ట్రాన్‌లు అణువుల నుండి తీసివేయబడతాయి, ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన హైడ్రోజన్ ప్రోటాన్‌లను మాత్రమే ఫిల్మ్ ద్వారా మరొక చివరను చేరుకోవడానికి వదిలివేస్తాయి.
హైడ్రోజన్ ప్రోటాన్లుఫిల్మ్ యొక్క మరొక వైపున ఉన్న ఎలక్ట్రోడ్‌కు ఆకర్షించబడి ఆక్సిజన్ అణువులతో కలిసిపోతాయి. ఫిల్మ్ యొక్క రెండు వైపులా ఉన్న ఎలక్ట్రోడ్ ప్లేట్లు హైడ్రోజన్‌ను పాజిటివ్ హైడ్రోజన్ అయాన్‌లు మరియు ఎలక్ట్రాన్‌లుగా విభజించి, ఆక్సిజన్‌ను ఆక్సిజన్ అణువులుగా విభజించి ఎలక్ట్రాన్‌లను సంగ్రహించి ఆక్సిజన్ అయాన్‌లుగా (ప్రతికూల విద్యుత్తు) మారుస్తాయి. ఎలక్ట్రాన్లు ఎలక్ట్రోడ్ ప్లేట్‌ల మధ్య విద్యుత్తును ఏర్పరుస్తాయి మరియు రెండు హైడ్రోజన్ అయాన్‌లు మరియు ఒక ఆక్సిజన్ అయాన్ కలిసి నీటిని ఏర్పరుస్తాయి, ఇది ప్రతిచర్య ప్రక్రియలో ఏకైక "వ్యర్థం" అవుతుంది. సారాంశంలో, మొత్తం ఆపరేషన్ ప్రక్రియ విద్యుత్ ఉత్పత్తి ప్రక్రియ. ఆక్సీకరణ ప్రతిచర్య పురోగతితో, కారును నడపడానికి అవసరమైన విద్యుత్తును ఏర్పరచడానికి ఎలక్ట్రాన్లు నిరంతరం బదిలీ చేయబడతాయి.