હાઇડ્રોજન અર્થતંત્રની અંતિમ અનુભૂતિ માટે ગ્રીન હાઇડ્રોજન ઉત્પાદન તકનીક એકદમ જરૂરી છે કારણ કે, ગ્રે હાઇડ્રોજનથી વિપરીત, ગ્રીન હાઇડ્રોજન તેના ઉત્પાદન દરમિયાન મોટા પ્રમાણમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડનું ઉત્પાદન કરતું નથી. સોલિડ ઓક્સાઇડ ઇલેક્ટ્રોલિટીક કોષો (SOEC), જે પાણીમાંથી હાઇડ્રોજન કાઢવા માટે નવીનીકરણીય ઉર્જાનો ઉપયોગ કરે છે, ધ્યાન આકર્ષિત કરે છે કારણ કે તેઓ પ્રદૂષકો ઉત્પન્ન કરતા નથી. આ તકનીકોમાં, ઉચ્ચ તાપમાનના ઘન ઓક્સાઇડ ઇલેક્ટ્રોલિટીક કોષોમાં ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા અને ઝડપી ઉત્પાદન ઝડપના ફાયદા છે.
પ્રોટોન સિરામિક બેટરી એ ઉચ્ચ-તાપમાન SOEC તકનીક છે જે સામગ્રીની અંદર હાઇડ્રોજન આયનોને સ્થાનાંતરિત કરવા માટે પ્રોટોન સિરામિક ઇલેક્ટ્રોલાઇટનો ઉપયોગ કરે છે. આ બેટરીઓ એવી ટેક્નોલોજીનો પણ ઉપયોગ કરે છે કે જે ઓપરેટિંગ તાપમાનને 700 °C અથવા તેથી વધુથી 500 °C અથવા નીચું ઘટાડે છે, જેનાથી સિસ્ટમના કદ અને કિંમતમાં ઘટાડો થાય છે, અને વૃદ્ધત્વમાં વિલંબ કરીને લાંબા ગાળાની વિશ્વસનીયતામાં સુધારો થાય છે. જો કે, બેટરી ઉત્પાદન પ્રક્રિયા દરમિયાન પ્રમાણમાં નીચા તાપમાને પ્રોટીક સિરામિક ઈલેક્ટ્રોલાઈટ્સને સિન્ટર કરવા માટે જવાબદાર મુખ્ય મિકેનિઝમ સ્પષ્ટ રીતે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવ્યું નથી, તેથી વ્યાપારીકરણના તબક્કામાં જવાનું મુશ્કેલ છે.
કોરિયા ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ સાયન્સ એન્ડ ટેક્નોલોજી ખાતે એનર્જી મટિરિયલ્સ રિસર્ચ સેન્ટરની સંશોધન ટીમે જાહેરાત કરી કે તેઓએ આ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સિન્ટરિંગ મિકેનિઝમ શોધી કાઢ્યું છે, જેનાથી વ્યાપારીકરણની શક્યતા વધી છે: તે ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતા ધરાવતી સિરામિક બેટરીની નવી પેઢી છે જે અગાઉ શોધાઈ નથી. .
સંશોધન ટીમે ઇલેક્ટ્રોડ સિન્ટરિંગ દરમિયાન ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ડેન્સિફિકેશન પર ક્ષણિક તબક્કાની અસરના આધારે વિવિધ મોડેલ પ્રયોગો ડિઝાઇન કર્યા અને હાથ ધર્યા. તેઓએ પ્રથમ વખત શોધી કાઢ્યું કે ક્ષણિક ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાંથી થોડી માત્રામાં વાયુયુક્ત સિન્ટરિંગ સહાયક સામગ્રી પ્રદાન કરવાથી ઇલેક્ટ્રોલાઇટના સિન્ટરિંગને પ્રોત્સાહન મળી શકે છે. ગેસ સિન્ટરિંગ સહાયક દુર્લભ છે અને તકનીકી રીતે અવલોકન કરવું મુશ્કેલ છે. તેથી, પ્રોટોન સિરામિક કોષોમાં ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ડેન્સિફિકેશન બાષ્પીભવન કરનાર સિન્ટરિંગ એજન્ટને કારણે થાય છે તેવી પૂર્વધારણા ક્યારેય પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવી નથી. સંશોધન ટીમે ગેસીયસ સિન્ટરિંગ એજન્ટને ચકાસવા માટે કોમ્પ્યુટેશનલ વિજ્ઞાનનો ઉપયોગ કર્યો અને પુષ્ટિ કરી કે પ્રતિક્રિયા ઇલેક્ટ્રોલાઇટના અનન્ય વિદ્યુત ગુણધર્મો સાથે સમાધાન કરતી નથી. તેથી, પ્રોટોન સિરામિક બેટરીની મુખ્ય ઉત્પાદન પ્રક્રિયાને ડિઝાઇન કરવી શક્ય છે.
સંશોધકોએ જણાવ્યું હતું કે, "આ અભ્યાસ સાથે, અમે પ્રોટોન સિરામિક બેટરી માટે કોર મેન્યુફેક્ચરિંગ પ્રક્રિયા વિકસાવવા માટે એક પગલું નજીક છીએ." અમે ભવિષ્યમાં મોટા વિસ્તારની, ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા ધરાવતી પ્રોટોન સિરામિક બેટરીની ઉત્પાદન પ્રક્રિયાનો અભ્યાસ કરવાની યોજના બનાવીએ છીએ."
પોસ્ટ સમય: માર્ચ-08-2023