ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജത്തിൻ്റെയും ഇന്ധന സെല്ലുകളുടെയും ആമുഖം

ഇന്ധന സെല്ലുകളെ വിഭജിക്കാംപ്രോട്ടോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് മെംബ്രൺഇന്ധന സെല്ലുകളും (PEMFC) ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഗുണങ്ങളും ഉപയോഗിക്കുന്ന ഇന്ധനവും അനുസരിച്ച് നേരിട്ടുള്ള മെഥനോൾ ഇന്ധന സെല്ലുകളും

(DMFC), ഫോസ്ഫോറിക് ആസിഡ് ഫ്യൂവൽ സെൽ (PAFC), ഉരുകിയ കാർബണേറ്റ് ഇന്ധന സെൽ (MCFC), ഖര ഓക്സൈഡ് ഇന്ധന സെൽ (SOFC), ആൽക്കലൈൻ ഇന്ധന സെൽ (AFC) മുതലായവ. ഉദാഹരണത്തിന്, പ്രോട്ടോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് മെംബ്രൻ ഫ്യൂവൽ സെല്ലുകൾ (PEMFC) പ്രധാനമായും ആശ്രയിക്കുന്നു. ഓൺപ്രോട്ടോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് മെംബ്രൺട്രാൻസ്ഫർ പ്രോട്ടോൺ മീഡിയം, ആൽക്കലൈൻ ഫ്യൂവൽ സെല്ലുകൾ (AFC) പ്രോട്ടോൺ ട്രാൻസ്ഫർ മീഡിയമായി പൊട്ടാസ്യം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് ലായനി പോലുള്ള ആൽക്കലൈൻ ജലത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. കൂടാതെ, പ്രവർത്തന താപനില അനുസരിച്ച്, ഇന്ധന സെല്ലുകളെ ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ഇന്ധന സെല്ലുകളും താഴ്ന്ന താപനിലയും ആയി തിരിക്കാം. ഇന്ധന സെല്ലുകൾ, ആദ്യത്തേതിൽ പ്രധാനമായും സോളിഡ് ഓക്സൈഡ് ഫ്യൂവൽ സെല്ലുകളും (SOFC) ഉരുകിയ കാർബണേറ്റ് ഇന്ധന സെല്ലുകളും (MCFC) ഉൾപ്പെടുന്നു, രണ്ടാമത്തേതിൽ പ്രോട്ടോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് മെംബ്രൻ ഫ്യൂവൽ സെല്ലുകൾ (PEMFC) ഉൾപ്പെടുന്നു. നേരിട്ടുള്ള മെഥനോൾ ഇന്ധന സെല്ലുകൾ (DMFC), ആൽക്കലൈൻ ഇന്ധന സെല്ലുകൾ (AFC), ഫോസ്ഫോറിക് ആസിഡ് ഇന്ധന സെല്ലുകൾ (PAFC) മുതലായവ.

പ്രോട്ടോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് മെംബ്രൺഇന്ധന സെല്ലുകൾ (PEMFC) ജലത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള അസിഡിറ്റി പോളിമർ മെംബ്രണുകളെ അവയുടെ ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. കുറഞ്ഞ പ്രവർത്തന താപനിലയും (100 ° C-ൽ താഴെ) നോബിൾ മെറ്റൽ ഇലക്ട്രോഡുകളുടെ (പ്ലാറ്റിനം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഇലക്ട്രോഡുകൾ) ഉപയോഗവും കാരണം PEMFC സെല്ലുകൾ ശുദ്ധമായ ഹൈഡ്രജൻ വാതകത്തിന് കീഴിൽ പ്രവർത്തിക്കണം. മറ്റ് ഇന്ധന സെല്ലുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, കുറഞ്ഞ പ്രവർത്തന താപനില, വേഗതയേറിയ സ്റ്റാർട്ട്-അപ്പ് വേഗത, ഉയർന്ന പവർ ഡെൻസിറ്റി, നോൺ-കോറോസിവ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ്, നീണ്ട സേവന ജീവിതം എന്നിവയാണ് PEMFC യുടെ ഗുണങ്ങൾ. അങ്ങനെ, ഇത് നിലവിൽ ഇന്ധന സെൽ വാഹനങ്ങളിൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന മുഖ്യധാരാ സാങ്കേതികവിദ്യയായി മാറിയിരിക്കുന്നു, മാത്രമല്ല പോർട്ടബിൾ, സ്റ്റേഷണറി ഉപകരണങ്ങൾക്കും ഭാഗികമായി പ്രയോഗിക്കുന്നു. E4 ടെക് അനുസരിച്ച്, PEMFC ഫ്യൂവൽ സെൽ ഷിപ്പ്‌മെൻ്റുകൾ 2019-ൽ 44,100 യൂണിറ്റുകളിൽ എത്തുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു, ഇത് ആഗോള വിഹിതത്തിൻ്റെ 62% വരും; കണക്കാക്കിയ സ്ഥാപിത ശേഷി 934.2MW എത്തുന്നു, ഇത് ആഗോള അനുപാതത്തിൻ്റെ 83% വരും.

ആനോഡിലെ ഇന്ധനത്തിൽ നിന്ന് (ഹൈഡ്രജൻ) കെമിക്കൽ ഊർജവും കാഥോഡിലെ ഓക്‌സിഡൻ്റ് (ഓക്‌സിജൻ) വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കി മുഴുവൻ വാഹനവും ഓടിക്കാൻ ഫ്യുവൽ സെല്ലുകൾ ഇലക്‌ട്രോകെമിക്കൽ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. പ്രത്യേകിച്ചും, ഇന്ധന സെല്ലുകളുടെ പ്രധാന ഘടകങ്ങളിൽ എൻജിൻ സിസ്റ്റം, ഓക്സിലറി പവർ സപ്ലൈ, മോട്ടോർ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു; അവയിൽ, എഞ്ചിൻ സിസ്റ്റത്തിൽ പ്രധാനമായും ഇലക്ട്രിക് റിയാക്ടർ, വാഹന ഹൈഡ്രജൻ സംഭരണ ​​സംവിധാനം, കൂളിംഗ് സിസ്റ്റം, ഡിസിഡിസി വോൾട്ടേജ് കൺവെർട്ടർ എന്നിവ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന എഞ്ചിൻ ഉൾപ്പെടുന്നു. റിയാക്ടറാണ് ഏറ്റവും നിർണായക ഘടകം. ഹൈഡ്രജനും ഓക്സിജനും പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്ന സ്ഥലമാണിത്. ഒന്നിലധികം ഒറ്റ സെല്ലുകൾ ചേർന്നതാണ് ഇത്, പ്രധാന വസ്തുക്കളിൽ ബൈപോളാർ പ്ലേറ്റ്, മെംബ്രൻ ഇലക്ട്രോഡ്, എൻഡ് പ്ലേറ്റ് തുടങ്ങിയവ ഉൾപ്പെടുന്നു.