हाइड्रोजन ऊर्जा और ग्रेफाइट द्विध्रुवी प्लेट

वर्तमान में, कई देशों में नए हाइड्रोजन के सभी पहलुओं पर शोध जोरों पर है, तकनीकी कठिनाइयों को दूर करने के लिए कदम बढ़ाए जा रहे हैं। हाइड्रोजन ऊर्जा उत्पादन और भंडारण और परिवहन बुनियादी ढांचे के पैमाने के निरंतर विस्तार के साथ, हाइड्रोजन ऊर्जा की लागत में भी गिरावट की बड़ी गुंजाइश है। शोध से पता चलता है कि हाइड्रोजन ऊर्जा उद्योग श्रृंखला की कुल लागत 2030 तक आधी हो जाने की उम्मीद है। अंतर्राष्ट्रीय हाइड्रोजन ऊर्जा आयोग और मैकिन्से द्वारा संयुक्त रूप से जारी रिपोर्ट के अनुसार, 30 से अधिक देशों और क्षेत्रों ने हाइड्रोजन ऊर्जा विकास के लिए रोडमैप जारी किया है। और हाइड्रोजन ऊर्जा परियोजनाओं में वैश्विक निवेश 2030 तक 300 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंच जाएगा

हाइड्रोजन ईंधन सेल स्टैक श्रृंखला में खड़ी कई ईंधन सेल कोशिकाओं से बना हैद्विध्रुवी प्लेट और झिल्ली इलेक्ट्रोड एमईए को बारी-बारी से ओवरलैप किया जाता है, और प्रत्येक मोनोमर के बीच सील लगाई जाती है। सामने और पीछे की प्लेटों द्वारा दबाए जाने के बाद, उन्हें हाइड्रोजन ईंधन सेल स्टैक बनाने के लिए स्क्रू के साथ बांधा जाता है।

द्विध्रुवी प्लेट और झिल्ली इलेक्ट्रोड एमईए को वैकल्पिक रूप से ओवरलैप किया जाता है, और सील प्रत्येक मोनोमर के बीच एम्बेडेड होते हैं। आगे और पीछे की प्लेटों द्वारा दबाए जाने के बाद, उन्हें हाइड्रोजन ईंधन सेल स्टैक बनाने के लिए स्क्रू के साथ बांधा जाता है। वर्तमान में, वास्तविक अनुप्रयोग हैकृत्रिम ग्रेफाइट से बनी द्विध्रुवी प्लेट।इस प्रकार की सामग्री से बनी द्विध्रुवी प्लेट में अच्छी चालकता और संक्षारण प्रतिरोध होता है। हालाँकि, द्विध्रुवी प्लेट की वायु जकड़न की आवश्यकताओं के कारण, विनिर्माण प्रक्रिया को कई उत्पादन प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है जैसे कि राल संसेचन, कार्बोनाइजेशन, ग्रेफाइटाइजेशन और उसके बाद प्रवाह क्षेत्र प्रसंस्करण, इसलिए विनिर्माण प्रक्रिया जटिल है और लागत बहुत अधिक है, इसमें है ईंधन सेल के अनुप्रयोग को प्रतिबंधित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक बन गया है।

प्रोटॉन विनिमय झिल्लीईंधन सेल (पीईएमएफसी) आइसोथर्मल और इलेक्ट्रोकेमिकल तरीके से रासायनिक ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित कर सकता है। यह कार्नोट चक्र द्वारा सीमित नहीं है, इसमें उच्च ऊर्जा रूपांतरण दर (40% ~ 60%) है, और यह स्वच्छ और प्रदूषण मुक्त है (उत्पाद मुख्य रूप से पानी है)। इसे 21वीं सदी की पहली कुशल और स्वच्छ बिजली आपूर्ति प्रणाली माना जाता है। पीईएमएफसी स्टैक में एकल कोशिकाओं के कनेक्टिंग घटक के रूप में, द्विध्रुवी प्लेट मुख्य रूप से कोशिकाओं के बीच गैस संयोजन को अलग करने, ईंधन और ऑक्सीडेंट वितरित करने, झिल्ली इलेक्ट्रोड का समर्थन करने और इलेक्ट्रॉनिक सर्किट बनाने के लिए श्रृंखला में एकल कोशिकाओं को जोड़ने की भूमिका निभाती है।