હાઇડ્રોજન ઊર્જા શું છે અને તે કેવી રીતે કાર્ય કરે છે

1.હાઇડ્રોજન ઊર્જા શું છે

હાઇડ્રોજન, સામયિક કોષ્ટકમાં નંબર એક તત્વ, પ્રોટોનની સૌથી ઓછી સંખ્યા ધરાવે છે, માત્ર એક. હાઇડ્રોજન અણુ એ તમામ અણુઓમાં સૌથી નાનો અને હલકો પણ છે. પૃથ્વી પર હાઇડ્રોજન મુખ્યત્વે તેના સંયુક્ત સ્વરૂપમાં દેખાય છે, જેમાંથી સૌથી અગ્રણી પાણી છે, જે બ્રહ્માંડમાં સૌથી વધુ વિતરિત પદાર્થ છે.

હાઇડ્રોજનનું કમ્બશન મૂલ્ય ખૂબ જ ઊંચું છે. કુદરતી ગેસ, ગેસોલિન અને હાઇડ્રોજનના સમાન જથ્થાને બાળીને અપાયેલી ગરમીની માત્રાની તુલના કરો:

સમાન શરતો હેઠળ,

1 ગ્રામ કુદરતી ગેસ બર્નિંગ, માપ મુજબ, લગભગ 55.81 કિલોજુલ ગરમી;

1 ગ્રામ ગેસોલિન બાળવાથી લગભગ 48.4 કિલોજૂલ ગરમી મળે છે;

1 ગ્રામ હાઇડ્રોજન બાળવાથી લગભગ 142.9 કિલોજુલ ગરમી મળે છે.

હાઇડ્રોજન બાળવાથી કુદરતી ગેસ કરતાં 2.56 ગણી વધુ ગરમી અને ગેસોલિન કરતાં 2.95 ગણી વધુ ગરમી મળે છે. આ ડેટા પરથી એ જોવું મુશ્કેલ નથી કે હાઇડ્રોજનમાં આદર્શ ઇંધણના મૂળભૂત ગુણધર્મો છે - ઉચ્ચ કમ્બશન મૂલ્ય!

હાઇડ્રોજન ઉર્જા મુખ્યત્વે ગૌણ ઉર્જા સાથે સંબંધિત છે, ચાવી તેના તર્ક, ટેકનોલોજી અને અર્થતંત્રમાં ઇકોલોજીકલ બેલેન્સ, પર્યાવરણીય શાસન અને આબોહવા પરિવર્તનનું મહત્વ અને મૂલ્ય છે કે કેમ તેમાં રહેલું છે. ગૌણ ઉર્જા પ્રાથમિક ઉર્જા અને ઉર્જા વપરાશકારો વચ્ચેની મધ્યવર્તી કડીથી સંબંધિત છે અને તેને બે શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: એક "પ્રક્રિયા કામગીરીનો સ્ત્રોત" છે, બીજી "શરીર ઊર્જા ધરાવતી ઉર્જા" છે. તેમાં કોઈ શંકા નથી કે વિદ્યુત ઉર્જા સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતો "પ્રક્રિયા પ્રદર્શન સ્ત્રોત" છે, જ્યારે ગેસોલિન, ડીઝલ અને કેરોસીન સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા "ઉર્જા ઉર્જા સ્ત્રોત" છે.

તાર્કિક દૃષ્ટિકોણથી, કારણ કે "પ્રક્રિયા કામગીરીના સ્ત્રોતો" મોટા જથ્થામાં સીધા સંગ્રહિત કરવા મુશ્કેલ છે, કાર, જહાજો અને એરક્રાફ્ટ જેવા મજબૂત ગતિશીલતાવાળા આધુનિક પરિવહન વાહનો, પાવર પ્લાન્ટમાંથી મોટી માત્રામાં ઇલેક્ટ્રિક ઊર્જાનો ઉપયોગ કરી શકતા નથી. તેના બદલે, તેઓ માત્ર ગેસોલિન, ડીઝલ, ઉડ્ડયન કેરોસીન અને લિક્વિફાઈડ નેચરલ ગેસ જેવી "ઊર્જા ધરાવતી ઉર્જા" નો જ ઉપયોગ કરી શકે છે.

જો કે, પરંપરા હંમેશા ટકી શકતી નથી, અને પરંપરા હંમેશા તાર્કિક હોઈ શકતી નથી. ઇલેક્ટ્રિક વાહનો અને હાઇબ્રિડ ઇલેક્ટ્રિક વાહનોના ઉદય અને વિકાસ સાથે, "પ્રક્રિયા પ્રદર્શન સ્ત્રોત" "ઊર્જા ધરાવતી ઊર્જા" ને પણ બદલી શકે છે. તાર્કિક તર્ક અનુસાર, અશ્મિભૂત ઊર્જાના સતત વપરાશ સાથે, સંસાધનો આખરે ખતમ થઈ જશે, અને નવી "ઊર્જા ધરાવતી ઊર્જા" અનિવાર્યપણે દેખાશે, જેમાં હાઇડ્રોજન ઊર્જા મુખ્ય પ્રતિનિધિ છે.

હાઇડ્રોજન પ્રકૃતિમાં વિપુલ પ્રમાણમાં છે, જે બ્રહ્માંડના સમૂહનો અંદાજિત 75 ટકા હિસ્સો બનાવે છે. તે હવા, પાણી, અશ્મિભૂત ઇંધણ અને તમામ પ્રકારના કાર્બોહાઇડ્રેટ્સમાં વ્યાપકપણે હાજર છે.

હાઇડ્રોજનમાં સારી કમ્બશન કામગીરી, ઉચ્ચ ઇગ્નીશન પોઇન્ટ, વિશાળ જ્વલનશીલ શ્રેણી અને ઝડપી કમ્બશન સ્પીડ છે. કેલરીફિક મૂલ્ય અને કમ્બશનના પરિપ્રેક્ષ્યમાં, હાઇડ્રોજન ચોક્કસપણે ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળી અને કાર્યક્ષમ ઊર્જા છે. વધુમાં, હાઇડ્રોજન પોતે બિન-ઝેરી છે. દહન પછી પાણી અને થોડી માત્રામાં હાઇડ્રોજન નાઇટ્રાઇડ ઉત્પન્ન કરવા ઉપરાંત, તે ઇકોલોજી અને પર્યાવરણ માટે હાનિકારક પ્રદૂષકો ઉત્પન્ન કરશે નહીં, અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડનું ઉત્સર્જન થતું નથી. તેથી, હાઇડ્રોજન ઉર્જા સ્વચ્છ ઉર્જાથી સંબંધિત છે, જે ઇકોલોજીકલ એન્વાયર્નમેન્ટ ગવર્નન્સ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ઉત્સર્જન ઘટાડવા માટે ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે.

2. હાઇડ્રોજન ઊર્જાની ભૂમિકા

હાઇડ્રોજન ઊર્જામાં હાઇડ્રોજનની તૈયારી, સંગ્રહ, પરિવહન અને રિફ્યુઅલિંગ, ઇંધણ કોષો અને ટર્મિનલ એપ્લિકેશનને આવરી લેતી વિશાળ ઔદ્યોગિક સાંકળ છે.

વીજ ઉત્પાદનમાં, વીજ માંગને સંતુલિત કરવા અને પીક અવર્સ દરમિયાન વીજ પુરવઠાની અછતને ઉકેલવા માટે સ્વચ્છ વીજ ઉત્પાદન માટે હાઇડ્રોજન ઊર્જાનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.

હીટિંગમાં, હાઇડ્રોજન ઊર્જા કુદરતી ગેસ સાથે મિશ્રિત થઈ શકે છે, જે ભવિષ્યમાં કુદરતી ગેસ સાથે સ્પર્ધા કરી શકે તેવા ઓછા-કાર્બન ઊર્જા સ્ત્રોતોમાંથી એક છે.

ઉડ્ડયન ક્ષેત્રમાં, જે દર વર્ષે 900 મિલિયન ટનથી વધુ કાર્બન ડાયોક્સાઇડનું ઉત્સર્જન કરે છે, હાઇડ્રોજન ઉર્જા એ લો-કાર્બન ઉડ્ડયન વિકસાવવાનો મુખ્ય માર્ગ છે.

લશ્કરી ક્ષેત્રમાં, હાઇડ્રોજન બળતણ કોષનો ઉપયોગ લશ્કરી ક્ષેત્રમાં કરી શકાય છે, તેમાં શાંત ફાયદા છે, સતત વર્તમાન, ઉચ્ચ ઉર્જા રૂપાંતરણ ઉત્પન્ન કરી શકે છે, સબમરીન સ્ટીલ્થની એક મહત્વપૂર્ણ સ્થિતિ છે.

હાઇડ્રોજન એનર્જી વાહનો, હાઇડ્રોજન એનર્જી વાહનોમાં સારી કમ્બશન કામગીરી, ઝડપી ઇગ્નીશન, ઉચ્ચ કેલરીફિક મૂલ્ય, વિપુલ પ્રમાણમાં અનામત અને અન્ય ફાયદાઓ છે. હાઇડ્રોજન ઊર્જામાં સ્ત્રોતો અને કાર્યક્રમોની વિશાળ શ્રેણી છે, જે અશ્મિભૂત ઊર્જાના પ્રમાણને અસરકારક રીતે ઘટાડી શકે છે.

સ્વચ્છ વિકાસના સ્તરમાં સુધારો કરવો અને હાઇડ્રોજન ઉર્જાનો વિકાસ એ "મલ્ટી-એનર્જી પૂરક" ઉર્જા પુરવઠા પ્રણાલીના નિર્માણ માટે એક મહત્વપૂર્ણ વાહક છે, અને ઉર્જા પરિવર્તન અને અપગ્રેડિંગ માટે એક મુખ્ય પ્રેરક બળ છે.