हाइड्रोजन ऊर्जा और ईंधन कोशिकाओं का परिचय

ईंधन कोशिकाओं को विभाजित किया जा सकता हैप्रोटॉन विनिमय झिल्लीइलेक्ट्रोलाइट गुणों और प्रयुक्त ईंधन के अनुसार ईंधन सेल (पीईएमएफसी) और प्रत्यक्ष मेथनॉल ईंधन सेल

(डीएमएफसी), फॉस्फोरिक एसिड ईंधन सेल (पीएएफसी), पिघला हुआ कार्बोनेट ईंधन सेल (एमसीएफसी), ठोस ऑक्साइड ईंधन सेल (एसओएफसी), क्षारीय ईंधन सेल (एएफसी), आदि। उदाहरण के लिए, प्रोटॉन एक्सचेंज झिल्ली ईंधन सेल (पीईएमएफसी) मुख्य रूप से निर्भर करते हैं परप्रोटॉन विनिमय झिल्लीट्रांसफर प्रोटॉन माध्यम, क्षारीय ईंधन कोशिकाएं (एएफसी) प्रोटॉन ट्रांसफर माध्यम के रूप में क्षारीय जल-आधारित इलेक्ट्रोलाइट जैसे पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड समाधान आदि का उपयोग करती हैं। इसके अलावा, काम करने वाले तापमान के अनुसार, ईंधन कोशिकाओं को उच्च तापमान ईंधन कोशिकाओं और निम्न तापमान में विभाजित किया जा सकता है ईंधन सेल, पहले में मुख्य रूप से ठोस ऑक्साइड ईंधन सेल (एसओएफसी) और पिघला हुआ कार्बोनेट ईंधन सेल (एमसीएफसी) शामिल हैं, बाद वाले में प्रोटॉन एक्सचेंज झिल्ली ईंधन सेल (पीईएमएफसी), प्रत्यक्ष मेथनॉल ईंधन सेल (डीएमएफसी), क्षारीय ईंधन सेल शामिल हैं। (एएफसी), फॉस्फोरिक एसिड ईंधन सेल (पीएएफसी), आदि।

प्रोटॉन विनिमय झिल्लीईंधन सेल (पीईएमएफसी) अपने इलेक्ट्रोलाइट्स के रूप में पानी आधारित अम्लीय बहुलक झिल्ली का उपयोग करते हैं। पीईएमएफसी कोशिकाओं को उनके कम ऑपरेटिंग तापमान (100 डिग्री सेल्सियस से नीचे) और उत्कृष्ट धातु इलेक्ट्रोड (प्लैटिनम आधारित इलेक्ट्रोड) के उपयोग के कारण शुद्ध हाइड्रोजन गैस के तहत काम करना चाहिए। अन्य ईंधन कोशिकाओं की तुलना में, पीईएमएफसी में कम ऑपरेटिंग तापमान, तेज स्टार्ट-अप गति, उच्च शक्ति घनत्व, गैर-संक्षारक इलेक्ट्रोलाइट और लंबी सेवा जीवन के फायदे हैं। इस प्रकार, यह वर्तमान में ईंधन सेल वाहनों पर लागू होने वाली मुख्यधारा की तकनीक बन गई है, लेकिन आंशिक रूप से पोर्टेबल और स्थिर उपकरणों पर भी लागू होती है। E4 Tech के अनुसार, PEMFC ईंधन सेल शिपमेंट 2019 में 44,100 इकाइयों तक पहुंचने की उम्मीद है, जो वैश्विक हिस्सेदारी का 62% है; अनुमानित स्थापित क्षमता 934.2 मेगावाट तक पहुंच गई है, जो वैश्विक अनुपात का 83% है।

ईंधन सेल पूरे वाहन को चलाने के लिए एनोड पर ईंधन (हाइड्रोजन) और कैथोड पर ऑक्सीडेंट (ऑक्सीजन) से रासायनिक ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करने के लिए विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाओं का उपयोग करते हैं। विशेष रूप से, ईंधन कोशिकाओं के मुख्य घटकों में इंजन प्रणाली, सहायक बिजली आपूर्ति और मोटर शामिल हैं; उनमें से, इंजन प्रणाली में मुख्य रूप से इलेक्ट्रिक रिएक्टर, वाहन हाइड्रोजन भंडारण प्रणाली, शीतलन प्रणाली और डीसीडीसी वोल्टेज कनवर्टर से बना इंजन शामिल है। रिएक्टर सबसे महत्वपूर्ण घटक है. यह वह स्थान है जहां हाइड्रोजन और ऑक्सीजन प्रतिक्रिया करते हैं। यह एक साथ खड़ी कई एकल कोशिकाओं से बना है, और मुख्य सामग्रियों में द्विध्रुवी प्लेट, झिल्ली इलेक्ट्रोड, अंत प्लेट इत्यादि शामिल हैं।