हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं के लिए टाइटेनियम फ़ॉइल

 

 

 

 

सूखी बैटरियां और बैटरियां ऊर्जा भंडारण उपकरण हैं जो विद्युत ऊर्जा को संग्रहित करती हैं और जरूरत पड़ने पर इसे छोड़ती हैं; कड़ाई से बोलते हुए, हाइड्रोजन ईंधन सेल एक प्रकार का बिजली उत्पादन उपकरण है, जो बिजली संयंत्रों के समान है, जो इलेक्ट्रोकेमिकल बिजली उत्पादन उपकरण हैं जो सीधे रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। इसके अलावा, हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं के इलेक्ट्रोड विशेष रूप से निर्मित झरझरा सामग्री से बने होते हैं, जो हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं की एक प्रमुख तकनीक है। यह न केवल गैस और इलेक्ट्रोलाइट के लिए एक बड़ी संपर्क सतह प्रदान करता है, बल्कि बैटरी की रासायनिक प्रतिक्रियाओं को भी उत्प्रेरित करता है।

 

 

 

 

 

 

 

 

पारंपरिक ऊर्जा रूपांतरण प्रौद्योगिकियों की तुलना में, हाइड्रोजन ईंधन सेल प्रौद्योगिकी के कई फायदे हैं और इसलिए इसमें आवेदन की अपार संभावनाएं हैं।

1. प्रदूषण मुक्त

 

हाइड्रोजन ईंधन सेल पर्यावरण के अनुकूल हैं। यह एक विशिष्ट पारंपरिक बैकअप पावर समाधान है जो दहन (गैसोलीन, डीजल) या ऊर्जा भंडारण (बैटरी) के बजाय विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाओं का उपयोग करता है। दहन से COx, NOx, SOx गैसें और धूल जैसे प्रदूषक निकलते हैं। जैसा कि ऊपर बताया गया है, ईंधन सेल केवल पानी और गर्मी पैदा करते हैं। यदि हाइड्रोजन नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों जैसे फोटोवोल्टिक पैनलों और पवन ऊर्जा उत्पादन के माध्यम से उत्पन्न होता है, तो संपूर्ण चक्र एक ऐसी प्रक्रिया है जो हानिकारक पदार्थों के उत्सर्जन को पूरी तरह से समाप्त कर देती है।

 

2. कम शोर

 

हाइड्रोजन ईंधन सेल सामान्य मानव वार्तालाप के स्तर के बराबर, केवल 55dB के शोर स्तर के साथ चुपचाप काम करते हैं। यह ईंधन कोशिकाओं को इनडोर स्थापना के लिए या बाहर सीमित शोर वाले क्षेत्रों में उपयुक्त बनाता है।

3. उच्च दक्षता

 

हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं की बिजली उत्पादन दक्षता 50% से अधिक तक पहुंच सकती है, जो ईंधन कोशिकाओं के रूपांतरण गुणों से निर्धारित होती है। तापीय और यांत्रिक ऊर्जा (जनरेटर) के बीच मध्यवर्ती रूपांतरण की आवश्यकता के बिना रासायनिक ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।

 

4. पर्याप्त कच्चा माल

 

हाइड्रोजन ईंधन सेल हाइड्रोजन का उपयोग ईंधन के रूप में करते हैं। यद्यपि हाइड्रोजन प्रकृति में मुक्त रूप में मौजूद नहीं है, इसे स्थानीय मौजूदा ऊर्जा स्रोतों (नवीकरणीय ऊर्जा, परमाणु ऊर्जा, बायोएनर्जी, कोयला, या प्राकृतिक गैस) के माध्यम से जल इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रियाओं या हाइड्रोकार्बन सुधार के माध्यम से उत्पादित किया जा सकता है। इससे बाहरी पेट्रोलियम ऊर्जा पर निर्भरता काफी कम हो सकती है।

 

 

 

 

 

 

 

 

सबसे पहले, सुरक्षा मुद्दे: हाइड्रोजन एक ज्वलनशील और विस्फोटक गैस है, और 1986 में संयुक्त राज्य अमेरिका में "हाइड्रोजन गुब्बारा विस्फोट त्रासदी" अभी भी स्पष्ट रूप से याद है। इसलिए, लोग हाइड्रोजन ऊर्जा की सुरक्षा को लेकर बहुत चिंतित हैं। हालाँकि, जब हवा में हाइड्रोजन की सांद्रता 4% -75.6% के बीच होती है, तो आग के स्रोत का सामना करने पर यह फट जाएगा। यहां तक ​​कि अगर हाइड्रोजन ईंधन ट्रकों से हाइड्रोजन गैस लीक होती है, तो यह तेजी से हवा में फैल जाएगी, जिससे इस एकाग्रता तक पहुंचना मुश्किल हो जाएगा और विस्फोट की संभावना कम होगी।

 

दूसरे, वाहन की लागत: हाइड्रोजन काउंसिल की एक रिपोर्ट के अनुसार, वैश्विक स्तर पर हाइड्रोजन ईंधन के परिवहन के लिए हाइड्रोजन ईंधन भरने वाले स्टेशनों और बुनियादी ढांचे का एक नेटवर्क विकसित करने में लगभग 30 बिलियन डॉलर की लागत आएगी, जबकि नवीकरणीय हाइड्रोजन विकसित करने के लिए अतिरिक्त 20 बिलियन डॉलर की आवश्यकता होगी। यही मुख्य कारण है कि कई जापानी कंपनियां हाइड्रोजन ईंधन वाहनों के विकास में देरी कर रही हैं।

 

हाइड्रोजन ईंधन ट्रकों के लिए, ईंधन सेल सिस्टम और हाइड्रोजन भंडारण प्रणाली कुल वाहन लागत का 65% से अधिक है, जबकि शुद्ध इलेक्ट्रिक ट्रकों की बैटरी लागत केवल 40% है। उच्च लागत हाइड्रोजन ईंधन ट्रकों के विकास को सीमित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक है।

तीसरा, बहुत कम हाइड्रोजन ईंधन भरने वाले स्टेशन हैं: गैस स्टेशन हर जगह देखे जा सकते हैं, और बहुत कम हाइड्रोजन ईंधन भरने वाले स्टेशन हैं। हाइड्रोजन ईंधन ट्रकों की कमी के कारण वे केवल विशिष्ट क्षेत्रों या मार्गों में ही उनका उपयोग करने का साहस कर पाते हैं, जो उनके विकास पथ में एक बाधा बन गया है।

 

 

 

हाइड्रोजन ईंधन सेल एक बिजली उत्पादन उपकरण है जो हाइड्रोजन ऊर्जा का कुशलतापूर्वक उपयोग कर सकता है, और वैश्विक कार्बन शिखर और कार्बन तटस्थता के साथ सतत विकास के संदर्भ में इसमें महान अनुप्रयोग संभावनाएं हैं। हाइड्रोजन ईंधन सेल के मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्र इस प्रकार हैं:

 

1. परिवहन: हाइड्रोजन ईंधन सेल वाहनों का व्यावसायीकरण और प्रचार किया गया है, जो शून्य उत्सर्जन, लंबी सहनशक्ति और तेजी से ईंधन भरने जैसे लाभ प्रदान करते हैं, जिससे वे एक आशाजनक स्वच्छ ऊर्जा वाहन बन जाते हैं।

 

2. बिजली और ऊर्जा भंडारण: हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाएं ऊर्जा भंडारण विधि के रूप में काम कर सकती हैं, ऊर्जा आपूर्ति और मांग को संतुलित कर सकती हैं और नवीकरणीय ऊर्जा के लिए भंडारण समाधान प्रदान कर सकती हैं। इसके अलावा, हाइड्रोजन ईंधन सेल घरेलू और औद्योगिक उपयोग के लिए सीधे बिजली भी उत्पन्न कर सकते हैं।

 

3. एयरोस्पेस: हाइड्रोजन ईंधन सेल स्वच्छ और कुशल ऊर्जा स्रोत प्रदान कर सकते हैं, और इसलिए उपग्रहों, अंतरिक्ष यान और ड्रोन जैसे क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

 

4. सैन्य अनुप्रयोग: हाइड्रोजन ईंधन सेल उपकरणों के लिए स्वतंत्र, मौन और टिकाऊ ऊर्जा स्रोत प्रदान कर सकते हैं, और ड्रोन, टोही वाहन और पोर्टेबल बिजली उपकरण जैसे क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

 

5. अन्य अनुप्रयोग: हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं को मोबाइल संचार, आपातकालीन बचाव, गहरे समुद्र में अन्वेषण, खनन और तेल क्षेत्रों जैसे कठोर वातावरण में भी लागू किया जा सकता है, जो लोगों को कुशल, विश्वसनीय और पर्यावरण के अनुकूल ऊर्जा समाधान प्रदान करता है।

 

 

 

 

 

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