ഇന്ധന സെൽl ഒരു തരം ഊർജ്ജ പരിവർത്തന ഉപകരണമാണ്, ഇന്ധനത്തിൻ്റെ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ ഊർജ്ജത്തെ വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കി മാറ്റാൻ കഴിയും. ബാറ്ററിയോടൊപ്പം ഒരു ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ പവർ ജനറേഷൻ ഉപകരണമായതിനാൽ ഇതിനെ ഫ്യൂവൽ സെൽ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു ഇന്ധന സെൽ ഒരു ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധന സെല്ലാണ്. ജലവൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം ഹൈഡ്രജനിലേക്കും ഓക്സിജനിലേക്കും ഉള്ള പ്രതികരണമായി ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധന സെൽ മനസ്സിലാക്കാം. ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധന സെല്ലിൻ്റെ പ്രതിപ്രവർത്തന പ്രക്രിയ ശുദ്ധവും കാര്യക്ഷമവുമാണ്. പരമ്പരാഗത ഓട്ടോമൊബൈൽ എഞ്ചിനിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന കാർനോട്ട് സൈക്കിളിൻ്റെ 42% താപ ദക്ഷതയാൽ ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധന സെല്ലിനെ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ല, കൂടാതെ കാര്യക്ഷമത 60% ൽ കൂടുതൽ എത്താം.
റോക്കറ്റുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധന സെല്ലുകൾ ഹൈഡ്രജൻ്റെയും ഓക്സിജൻ്റെയും ജ്വലനത്തിൻ്റെ അക്രമാസക്തമായ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലൂടെ ഗതികോർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും കാറ്റലറ്റിക് ഉപകരണങ്ങളിലൂടെ ഹൈഡ്രജനിൽ ഗിബ്സ് സ്വതന്ത്ര ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നു. എൻട്രോപ്പിയും മറ്റ് സിദ്ധാന്തങ്ങളും ഉൾപ്പെടുന്ന ഒരു ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ ഊർജ്ജമാണ് ഗിബ്സ് ഫ്രീ എനർജി. ഹൈഡ്രജൻ ഫ്യൂവൽ സെല്ലിൻ്റെ പ്രവർത്തന തത്വം, ഹൈഡ്രജൻ ഹൈഡ്രജൻ അയോണുകളായും (അതായത് പ്രോട്ടോണുകൾ) ഇലക്ട്രോണുകളായും സെല്ലിൻ്റെ പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിലെ കാറ്റലിസ്റ്റ് (പ്ലാറ്റിനം) വഴി വിഘടിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു എന്നതാണ്. ഹൈഡ്രജൻ അയോണുകൾ പ്രോട്ടോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് മെംബ്രണിലൂടെ നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിലേക്ക് കടന്നുപോകുകയും ഓക്സിജൻ ജലവും ചൂടുമായി പ്രതികരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ അനുബന്ധ ഇലക്ട്രോണുകൾ പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിൽ നിന്ന് നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിലേക്ക് ബാഹ്യ സർക്യൂട്ടിലൂടെ വൈദ്യുതോർജ്ജം സൃഷ്ടിക്കുന്നു.
ൽഇന്ധന സെൽ സ്റ്റാക്ക്, ഹൈഡ്രജൻ്റെയും ഓക്സിജൻ്റെയും പ്രതിപ്രവർത്തനം നടത്തപ്പെടുന്നു, ഈ പ്രക്രിയയിൽ ചാർജ് കൈമാറ്റം നടക്കുന്നു, അതിൻ്റെ ഫലമായി കറൻ്റ്. അതേ സമയം, ഹൈഡ്രജൻ ഓക്സിജനുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് വെള്ളം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു.
ഒരു കെമിക്കൽ റിയാക്ഷൻ പൂൾ എന്ന നിലയിൽ, ഇന്ധന സെൽ സ്റ്റാക്കിൻ്റെ പ്രധാന സാങ്കേതിക കാമ്പ് "പ്രോട്ടോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് മെംബ്രൺ" ആണ്. ഹൈഡ്രജനെ ചാർജ്ജ് ചെയ്ത അയോണുകളായി വിഘടിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഉൽപ്രേരക പാളിയുടെ അടുത്താണ് ഫിലിമിൻ്റെ രണ്ട് വശങ്ങളും. ഹൈഡ്രജൻ തന്മാത്ര ചെറുതായതിനാൽ, ഹൈഡ്രജൻ വഹിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോണുകൾക്ക് ഫിലിമിൻ്റെ ചെറിയ ദ്വാരങ്ങളിലൂടെ എതിർവശത്തേക്ക് നീങ്ങാൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, ഫിലിമിൻ്റെ ദ്വാരങ്ങളിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന ഹൈഡ്രജൻ ഇലക്ട്രോണുകളെ വഹിക്കുന്ന പ്രക്രിയയിൽ, ഇലക്ട്രോണുകൾ തന്മാത്രകളിൽ നിന്ന് നീക്കം ചെയ്യപ്പെടുകയും, പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള ഹൈഡ്രജൻ പ്രോട്ടോണുകൾ മാത്രം ഫിലിമിലൂടെ മറ്റേ അറ്റത്ത് എത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.
ഹൈഡ്രജൻ പ്രോട്ടോണുകൾഫിലിമിൻ്റെ മറുവശത്തുള്ള ഇലക്ട്രോഡിലേക്ക് ആകർഷിക്കപ്പെടുകയും ഓക്സിജൻ തന്മാത്രകളുമായി സംയോജിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഫിലിമിൻ്റെ ഇരുവശങ്ങളിലുമുള്ള ഇലക്ട്രോഡ് പ്ലേറ്റുകൾ ഹൈഡ്രജനെ പോസിറ്റീവ് ഹൈഡ്രജൻ അയോണുകളായും ഇലക്ട്രോണുകളായും വിഭജിക്കുകയും ഓക്സിജനെ ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങളായി വിഭജിക്കുകയും ഇലക്ട്രോണുകൾ പിടിച്ചെടുക്കുകയും അവയെ ഓക്സിജൻ അയോണുകളായി (നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രിസിറ്റി) മാറ്റുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇലക്ട്രോണുകൾ ഇലക്ട്രോഡ് പ്ലേറ്റുകൾക്കിടയിൽ ഒരു വൈദ്യുതധാര ഉണ്ടാക്കുന്നു, രണ്ട് ഹൈഡ്രജൻ അയോണുകളും ഒരു ഓക്സിജൻ അയോണും സംയോജിച്ച് ജലം രൂപപ്പെടുന്നു, ഇത് പ്രതിപ്രവർത്തന പ്രക്രിയയിലെ ഒരേയൊരു "മാലിന്യമായി" മാറുന്നു. സാരാംശത്തിൽ, മുഴുവൻ പ്രവർത്തന പ്രക്രിയയും വൈദ്യുതി ഉൽപാദന പ്രക്രിയയാണ്. ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ പുരോഗതിയോടെ, കാർ ഓടിക്കാൻ ആവശ്യമായ കറൻ്റ് രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഇലക്ട്രോണുകൾ തുടർച്ചയായി കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.
പോസ്റ്റ് സമയം: ഫെബ്രുവരി-12-2022