হাইড্রোজেন ফুয়েল সেল স্ট্যাকের কাজের নীতি এবং সুবিধা

জ্বালানী সেলl হল এক ধরনের শক্তি রূপান্তরকারী যন্ত্র, যা জ্বালানীর ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করতে পারে। এটিকে ফুয়েল সেল বলা হয় কারণ এটি ব্যাটারির সাথে একত্রে একটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পাওয়ার জেনারেশন ডিভাইস। একটি জ্বালানী কোষ যা জ্বালানী হিসাবে হাইড্রোজেন ব্যবহার করে একটি হাইড্রোজেন জ্বালানী কোষ। হাইড্রোজেন জ্বালানী কোষকে হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনে জলের তড়িৎ বিশ্লেষণের প্রতিক্রিয়া হিসাবে বোঝা যায়। হাইড্রোজেন জ্বালানী কোষের প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া পরিষ্কার এবং দক্ষ। হাইড্রোজেন জ্বালানী কোষ ঐতিহ্যবাহী অটোমোবাইল ইঞ্জিনে ব্যবহৃত কার্নোট চক্রের 42% তাপীয় দক্ষতা দ্বারা সীমাবদ্ধ নয় এবং কার্যকারিতা 60% এর বেশি পৌঁছাতে পারে।

রকেটের বিপরীতে, হাইড্রোজেন জ্বালানী কোষগুলি হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেন দহনের সহিংস প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে গতিশক্তি তৈরি করে এবং অনুঘটক ডিভাইসের মাধ্যমে হাইড্রোজেনে গিবস মুক্ত শক্তি মুক্ত করে। গিবস মুক্ত শক্তি হল একটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল শক্তি যা এনট্রপি এবং অন্যান্য তত্ত্ব জড়িত। হাইড্রোজেন ফুয়েল সেলের কাজের নীতি হল যে হাইড্রোজেন হাইড্রোজেন আয়ন (অর্থাৎ প্রোটন) এবং ইলেকট্রনে অনুঘটকের (প্ল্যাটিনাম) মাধ্যমে কোষের ধনাত্মক ইলেক্ট্রোডে পচে যায়। হাইড্রোজেন আয়ন প্রোটন এক্সচেঞ্জ মেমব্রেনের মধ্য দিয়ে ঋণাত্মক ইলেক্ট্রোডে যায় এবং অক্সিজেন বিক্রিয়া করে পানি ও তাপে পরিণত হয় এবং সংশ্লিষ্ট ইলেকট্রনগুলো ধনাত্মক ইলেক্ট্রোড থেকে ঋণাত্মক ইলেক্ট্রোডে প্রবাহিত হয় বহিরাগত সার্কিটের মাধ্যমে বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপন্ন করার জন্য।

মধ্যেজ্বালানী সেল স্ট্যাক, হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনের বিক্রিয়া সঞ্চালিত হয় এবং প্রক্রিয়ায় চার্জ স্থানান্তর হয়, যার ফলে কারেন্ট হয়। একই সময়ে, হাইড্রোজেন অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করে পানি তৈরি করে।
রাসায়নিক বিক্রিয়া পুল হিসাবে, জ্বালানী কোষ স্ট্যাকের মূল প্রযুক্তির মূল হল "প্রোটন এক্সচেঞ্জ মেমব্রেন"। ফিল্মের দুটি দিক হাইড্রোজেনকে চার্জযুক্ত আয়নে পচানোর জন্য অনুঘটক স্তরের কাছাকাছি। হাইড্রোজেন অণু ছোট হওয়ায় হাইড্রোজেন বহনকারী ইলেকট্রন ফিল্মের ক্ষুদ্র ছিদ্র দিয়ে বিপরীত দিকে যেতে পারে। যাইহোক, ফিল্মের গর্তের মধ্য দিয়ে হাইড্রোজেন বহনকারী ইলেকট্রনগুলি যাওয়ার প্রক্রিয়ায়, ইলেকট্রনগুলি অণুগুলি থেকে ছিনিয়ে নেওয়া হয়, শুধুমাত্র ধনাত্মক চার্জযুক্ত হাইড্রোজেন প্রোটনগুলিকে ফিল্মের মাধ্যমে অন্য প্রান্তে পৌঁছানোর জন্য রেখে যায়।
হাইড্রোজেন প্রোটনফিল্মের অন্য দিকে ইলেক্ট্রোডের প্রতি আকৃষ্ট হয় এবং অক্সিজেন অণুর সাথে একত্রিত হয়। ফিল্মের উভয় পাশের ইলেক্ট্রোড প্লেটগুলি হাইড্রোজেনকে ধনাত্মক হাইড্রোজেন আয়ন এবং ইলেকট্রনে বিভক্ত করে এবং অক্সিজেনকে অক্সিজেন পরমাণুতে বিভক্ত করে ইলেকট্রনগুলিকে ক্যাপচার করে অক্সিজেন আয়নে (নেতিবাচক বিদ্যুৎ) পরিণত করে। ইলেকট্রনগুলি ইলেক্ট্রোড প্লেটের মধ্যে একটি কারেন্ট তৈরি করে এবং দুটি হাইড্রোজেন আয়ন এবং একটি অক্সিজেন আয়ন একত্রিত হয়ে জল তৈরি করে, যা প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়ায় একমাত্র "বর্জ্য" হয়ে ওঠে। মোটকথা, পুরো অপারেশন প্রক্রিয়াটি হল বিদ্যুৎ উৎপাদন প্রক্রিয়া। অক্সিডেশন বিক্রিয়ার অগ্রগতির সাথে, গাড়ি চালানোর জন্য প্রয়োজনীয় কারেন্ট তৈরি করতে ইলেকট্রনগুলি ক্রমাগত স্থানান্তরিত হয়।