ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳ ಪರಿಚಯ

ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳನ್ನು ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದುಪ್ರೋಟಾನ್ ವಿನಿಮಯ ಪೊರೆಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು (PEMFC) ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಬಳಸಿದ ಇಂಧನದ ಪ್ರಕಾರ ನೇರ ಮೆಥನಾಲ್ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು

(DMFC), ಫಾಸ್ಪರಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಇಂಧನ ಕೋಶ (PAFC), ಕರಗಿದ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ ಇಂಧನ ಕೋಶ (MCFC), ಘನ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಇಂಧನ ಕೋಶ (SOFC), ಕ್ಷಾರೀಯ ಇಂಧನ ಕೋಶ (AFC), ಇತ್ಯಾದಿ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಪ್ರೋಟಾನ್ ವಿನಿಮಯ ಪೊರೆಯ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು (PEMFC) ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ ಮೇಲೆಪ್ರೋಟಾನ್ ವಿನಿಮಯ ಪೊರೆವರ್ಗಾವಣೆ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಮಾಧ್ಯಮ, ಕ್ಷಾರೀಯ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು (AFC) ಪ್ರೋಟಾನ್ ವರ್ಗಾವಣೆ ಮಾಧ್ಯಮವಾಗಿ ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ದ್ರಾವಣದಂತಹ ಕ್ಷಾರೀಯ ನೀರು-ಆಧಾರಿತ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಜೊತೆಗೆ, ಕೆಲಸದ ತಾಪಮಾನದ ಪ್ರಕಾರ, ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನ ಎಂದು ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು. ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು, ಮೊದಲಿನವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಘನ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು (SOFC) ಮತ್ತು ಕರಗಿದ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳನ್ನು (MCFC) ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಎರಡನೆಯದು ಪ್ರೋಟಾನ್ ವಿನಿಮಯ ಪೊರೆಯ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳನ್ನು (PEMFC), ನೇರ ಮೆಥನಾಲ್ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು (DMFC), ಕ್ಷಾರೀಯ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು (AFC), ಫಾಸ್ಪರಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು (PAFC), ಇತ್ಯಾದಿ.

ಪ್ರೋಟಾನ್ ವಿನಿಮಯ ಪೊರೆಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು (PEMFC) ನೀರು ಆಧಾರಿತ ಆಮ್ಲೀಯ ಪಾಲಿಮರ್ ಪೊರೆಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತವೆ. PEMFC ಕೋಶಗಳು ಅವುಗಳ ಕಡಿಮೆ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತಾಪಮಾನ (100 ° C ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ) ಮತ್ತು ಉದಾತ್ತ ಲೋಹದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ (ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಆಧಾರಿತ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ) ಬಳಕೆಯಿಂದಾಗಿ ಶುದ್ಧ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬೇಕು. ಇತರ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, PEMFC ಕಡಿಮೆ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತಾಪಮಾನ, ವೇಗದ ಪ್ರಾರಂಭದ ವೇಗ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಸಾಂದ್ರತೆ, ನಾಶಕಾರಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘ ಸೇವಾ ಜೀವನದ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಇದು ಪ್ರಸ್ತುತ ಇಂಧನ ಕೋಶ ವಾಹನಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮುಖ್ಯವಾಹಿನಿಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಪೋರ್ಟಬಲ್ ಮತ್ತು ಸ್ಥಾಯಿ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಭಾಗಶಃ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ. E4 ಟೆಕ್ ಪ್ರಕಾರ, PEMFC ಇಂಧನ ಕೋಶ ಸಾಗಣೆಗಳು 2019 ರಲ್ಲಿ 44,100 ಯುನಿಟ್‌ಗಳನ್ನು ತಲುಪುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ, ಇದು ಜಾಗತಿಕ ಪಾಲು 62% ರಷ್ಟಿದೆ; ಅಂದಾಜು ಸ್ಥಾಪಿತ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು 934.2MW ತಲುಪುತ್ತದೆ, ಇದು ಜಾಗತಿಕ ಅನುಪಾತದ 83% ರಷ್ಟಿದೆ.

ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು ಆನೋಡ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಇಂಧನದಿಂದ (ಹೈಡ್ರೋಜನ್) ರಾಸಾಯನಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಆಕ್ಸಿಡೆಂಟ್ (ಆಮ್ಲಜನಕ) ಸಂಪೂರ್ಣ ವಾಹನವನ್ನು ಓಡಿಸಲು ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಎಂಜಿನ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆ, ಸಹಾಯಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜು ಮತ್ತು ಮೋಟಾರ್ ಸೇರಿವೆ; ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, ಎಂಜಿನ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್, ವಾಹನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಶೇಖರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆ, ಕೂಲಿಂಗ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಮತ್ತು DCDC ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪರಿವರ್ತಕದಿಂದ ಕೂಡಿದ ಎಂಜಿನ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಅತ್ಯಂತ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. ಇದು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಸ್ಥಳವಾಗಿದೆ. ಇದು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಬಹು ಏಕ ಕೋಶಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ ಮತ್ತು ಮುಖ್ಯ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಬೈಪೋಲಾರ್ ಪ್ಲೇಟ್, ಮೆಂಬರೇನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್, ಎಂಡ್ ಪ್ಲೇಟ್ ಮತ್ತು ಮುಂತಾದವು ಸೇರಿವೆ.