ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் எவ்வாறு தயாரிக்கப்படுகிறது - 8 உற்பத்தி படிகள்

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் எவ்வாறு தயாரிக்கப்படுகிறது என்று யோசித்தால், ஹைட்ரஜன் ஏன் எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது என்று கேட்கப்படும். ஒரு எரிபொருள் கலத்தில் ஹைட்ரஜனை எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தும்போது, ​​அது தண்ணீரை மட்டுமே உற்பத்தி செய்யும் சுத்தமான எரிபொருளாகும்.

உட்பட பல வளங்கள் இயற்கை எரிவாயு, அணு சக்தி, உயிரி, மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆதாரங்கள் போன்ற சூரிய மற்றும் காற்று, ஹைட்ரஜன் உற்பத்திக்கு பயன்படுத்தப்படலாம்.

அதன் நன்மைகள் ஆற்றல் மற்றும் போக்குவரத்து உற்பத்தியை உள்ளடக்கிய பயன்பாடுகளுக்கு விரும்பத்தக்க எரிபொருள் தேர்வாக அமைகிறது. இது கையடக்க சக்தி, வீடுகள், ஆட்டோமொபைல்கள் மற்றும் பலவற்றை உள்ளடக்கிய பல பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல்களை சுத்தமான மற்றும் பயனுள்ள மாற்றாகப் பயன்படுத்துதல் வழக்கமான எரிப்பு இயந்திரங்கள் கணிசமாக வளர்ந்துள்ளது. மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யும் இந்த எரிபொருள் கலங்களில் ஹைட்ரஜனுக்கும் ஆக்ஸிஜனுக்கும் இடையிலான இரசாயன தொடர்புகளின் ஒரே விளைவு தண்ணீர்.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் கலங்களின் திறனை முழுமையாகப் பயன்படுத்த ஒரு அதிநவீன உற்பத்தி செயல்முறை தேவைப்படுகிறது.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் எவ்வாறு தயாரிக்கப்படுகிறது - 4 முக்கிய உற்பத்தி முறைகள்

பல்வேறு உள்ளன ஹைட்ரஜன் எரிபொருளை தயாரிப்பதற்கான வழிகள். இந்த நாட்களில், மின்னாற்பகுப்பு மற்றும் இயற்கை எரிவாயு சீர்திருத்தம் - ஒரு வெப்ப செயல்முறை - பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படும் நுட்பங்கள். உயிரியல் மற்றும் சூரிய சக்தியால் இயங்கும் செயல்முறைகள் இன்னும் இரண்டு அணுகுமுறைகள்.

• வெப்ப செயல்முறைகள்
• மின்னாற்பகுப்பு செயல்முறைகள்
• சூரிய சக்தியால் இயக்கப்படும் செயல்முறைகள்
• உயிரியல் செயல்முறைகள்

1. வெப்ப செயல்முறைகள்

ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்வதற்கான மிகவும் பொதுவான வெப்ப முறை நீராவி சீர்திருத்தம் ஆகும், இது நீராவி மற்றும் ஹைட்ரஜனை வழங்கும் ஹைட்ரோகார்பன் எரிபொருளுக்கு இடையேயான உயர் வெப்பநிலை எதிர்வினை ஆகும்.

டீசல், இயற்கை எரிவாயு, வாயுவாக்கப்பட்ட நிலக்கரி, வாயுவாக்கப்பட்ட உயிரி மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க திரவ எரிபொருள்கள் போன்ற பல்வேறு ஹைட்ரோகார்பன் எரிபொருட்களை சீர்திருத்துவதன் மூலம் ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்யலாம். இப்போதெல்லாம், நீராவி-சீர்திருத்த இயற்கை எரிவாயு கிட்டத்தட்ட 95% ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்கிறது.

2. மின்னாற்பகுப்பு செயல்முறைகள்

மின்னாற்பகுப்பு நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி நீரிலிருந்து ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனைப் பிரித்தெடுக்கலாம். எலக்ட்ரோலைசர் என்பது மின்னாற்பகுப்பு செயல்முறைகளைச் செய்யும் ஒரு சாதனம். இது ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்துவதை விட நீர் மூலக்கூறுகளிலிருந்து ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்வதில் எரிபொருள் கலத்தைப் போன்றது.

3. சூரியனால் இயக்கப்படும் செயல்முறைகள்

சூரிய சக்தியில் இயங்கும் அமைப்புகளில், ஒளி ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்யும் முகவராக செயல்படுகிறது. ஒரு சில சூரிய உந்துதல் செயல்முறைகள் தெர்மோகெமிக்கல், ஒளிமின்னணு வேதியியல் மற்றும் ஒளி உயிரியல் ஆகும். ஹைட்ரஜன் ஒளி உயிரியல் செயல்முறைகள் மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது, இது பாக்டீரியா மற்றும் பச்சை ஆல்காவின் இயற்கையான ஒளிச்சேர்க்கை செயல்பாட்டை நம்பியுள்ளது.

குறிப்பிட்ட குறைக்கடத்திகளைப் பயன்படுத்தி, ஒளிமின்னழுத்த எதிர்வினைகள் தண்ணீரை ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனாகப் பிரிக்கின்றன. செறிவூட்டப்பட்ட சூரிய சக்தியானது, சோலார் தெர்மோகெமிக்கல் ஹைட்ரஜன் தொகுப்பில் நீர்-பிளவு வினைகளுக்கு எரிபொருளாக பயன்படுத்தப்படுகிறது, அடிக்கடி உலோக ஆக்சைடுகள் போன்ற கூடுதல் உயிரினங்களுடன் இணைந்து.

4. உயிரியல் செயல்முறைகள்

பாக்டீரியா மற்றும் மைக்ரோஅல்கா போன்ற நுண்ணுயிரிகள் உயிரியல் செயல்முறைகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் இந்த உயிரினங்கள் உயிரியல் எதிர்வினைகள் மூலம் ஹைட்ரஜனை உருவாக்க முடியும்.

பயோமாஸ் அல்லது கழிவு நீர் போன்ற கரிமப் பொருட்களை உடைப்பதன் மூலம், நுண்ணுயிர் பயோமாஸ் மாற்றம் எனப்படும் செயல்பாட்டில் பாக்டீரியா ஹைட்ரஜனை உருவாக்க முடியும். இதற்கு நேர்மாறாக, ஒளி உயிரியல் செயல்முறைகள் சூரிய ஒளியை நுண்ணுயிரிகளுக்கு ஆற்றல் மூலமாகப் பயன்படுத்துகின்றன.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் எவ்வாறு தயாரிக்கப்படுகிறது - 8 உற்பத்தி படிகள்

பல்வேறு உற்பத்தி முறைகளைப் பற்றி விவாதித்த பிறகு, ஒரு ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் கலத்தை தயாரிப்பதில் உள்ள குறிப்பிட்ட நடைமுறைகளை ஆராய்வோம், மூலப்பொருட்களைக் கண்டறிவது முதல் சுத்தமான ஆற்றல் மூலத்தை உற்பத்தி செய்வது வரை. மின்னாற்பகுப்பு செயல்முறையை உருவாக்கும் செயல்முறைகளை நாங்கள் ஆராய்வோம்.

• மூலப்பொருள் ஆதாரம்
• வினையூக்கி தயாரிப்பு
• மெம்பிரேன் எலக்ட்ரோடு அசெம்பிளி (MEA) ஃபேப்ரிகேஷன்
• இருமுனை தட்டு உற்பத்தி
• எரிபொருள் செல் ஸ்டாக் சட்டசபை
• தாவர கூறுகளின் இருப்பு
• தரக் கட்டுப்பாடு மற்றும் சோதனை
• வரிசைப்படுத்தல் மற்றும் ஒருங்கிணைப்பு

1. மூலப்பொருள் ஆதாரம்

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல்கள் கட்டுமானத்திற்கு தேவையான மூலப்பொருட்களை கொள்முதல் செய்வது உற்பத்தி செயல்முறையின் முதல் படியாகும். அத்தியாவசிய கூறுகளில் இருமுனை தகடுகளுக்கான கார்பன் அடிப்படையிலான பொருட்கள், எலக்ட்ரோலைட் சவ்வுக்கான பாலிமர்கள் மற்றும் எலக்ட்ரோடு எதிர்வினைகளுக்கான பிளாட்டினம் அல்லது பிற வினையூக்கிகள் ஆகியவை அடங்கும்.

பொதுவாக பல விற்பனையாளர்களிடமிருந்து பெறப்படும், இந்த பொருட்கள் எரிபொருள் செல் உற்பத்திக்கான அவற்றின் சரியான தன்மைக்கு உத்தரவாதம் அளிக்க கடுமையான தர உத்தரவாத நடைமுறைகள் மூலம் செல்கின்றன.

2. வினையூக்கி தயாரிப்பு

வினையூக்கி, பெரும்பாலும் பிளாட்டினத்தால் ஆனது, மின்வேதியியல் எதிர்வினைகளை நடத்துவதற்கான எரிபொருள் கலத்தின் திறனுக்கு அவசியம்.

மிகவும் சுறுசுறுப்பான மற்றும் நிலையான வினையூக்கி அடுக்கை உருவாக்க, வினையூக்கிப் பொருள் இரசாயன படிவு மற்றும் உடல் நீராவி படிவு உட்பட பல்வேறு முறைகளைப் பயன்படுத்தி செயலாக்கப்பட்டு தயாரிக்கப்படுகிறது.

ஸ்ப்ரே பூச்சு அல்லது ஸ்கிரீன் பிரிண்டிங் போன்ற நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி மின்முனை மேற்பரப்புகள் இந்த அடுக்குடன் மூடப்பட்டிருக்கும்.

3. மெம்பிரேன் எலக்ட்ரோடு அசெம்பிளி (MEA) ஃபேப்ரிகேஷன்

வினையூக்கி-பூசிய மின்முனைகள் மற்றும் பாலிமர் எலக்ட்ரோலைட் சவ்வு ஆகியவை சவ்வு மின்முனை அசெம்பிளியை உருவாக்குகின்றன, இது எரிபொருள் கலத்தின் இன்றியமையாத பகுதியாகும். பாலிமர் எலக்ட்ரோலைட் சவ்வு நுணுக்கமாக தயாரிக்கப்பட்டு, எரிபொருள் செல் ஸ்டேக் கட்டமைப்பிற்கு பொருந்தும் வகையில் செதுக்கப்படுகிறது.

இது பொதுவாக பெர்ஃப்ளூரோசல்போனிக் அமில பாலிமரால் ஆனது. MEA ஆனது மென்படலத்தின் ஒவ்வொரு பக்கத்திலும் வினையூக்கியுடன் பூசப்பட்ட மின்முனைகளை ஒருங்கிணைப்பதன் மூலம் உருவாக்கப்படுகிறது.

4. இருமுனை தட்டு உற்பத்தி

எரிபொருள் கலங்களின் அடுக்கில், இருமுனை தகடுகள் எதிர்வினை வாயுக்களை சிதறடிப்பதற்கும் எரிபொருள் கலங்களுக்கு இடையில் மின்சாரத்தை மாற்றுவதற்கும் பொறுப்பாகும். பொதுவாக, கார்பன் அடிப்படையிலான பொருட்கள் அரிப்பை எதிர்க்கும் மற்றும் இலகுரக இந்த தட்டுகளை உருவாக்க பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

தேவையான வடிவம் மற்றும் கட்டமைப்பை அடைய, உற்பத்தி செயல்பாட்டின் போது மோல்டிங், எந்திரம் அல்லது அழுத்தும் செயல்முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஆக்ஸிஜன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் வாயுக்களை திறம்பட கடந்து செல்வதற்கு வசதியாக இருமுனைத் தகடுகளில் சேனல்கள் மற்றும் ஓட்டப் புலங்களும் சேர்க்கப்பட்டுள்ளன.

5. எரிபொருள் செல் ஸ்டாக் சட்டசபை

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல் அமைப்பின் இன்றியமையாத கூறு எரிபொருள் செல் ஸ்டாக் ஆகும், இது பல எரிபொருள் செல்கள் இணை மற்றும் தொடர் ஏற்பாடுகளில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. அசெம்பிளியானது இருமுனைத் தகடுகள், வாயு பரவல் அடுக்குகள் மற்றும் MEAகள் ஆகியவற்றால் ஆனது.

பசைகள் மற்றும் கேஸ்கட்கள் போன்ற சீல் பொருட்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் எரிவாயு கசிவுகள் தடுக்கப்பட்டு நல்ல சீல் உறுதி செய்யப்படுகிறது. குளிரூட்டி மற்றும் வாயுவின் சிறந்த ஓட்டத்தைப் பாதுகாக்கும் அதே வேளையில், ஸ்டாக் அசெம்பிளி அதிக சக்தியை உற்பத்தி செய்யும் வகையில் செய்யப்படுகிறது.

6. தாவர கூறுகளின் இருப்பு

ஒரு முழு எரிபொருள் செல் அமைப்புக்கு எரிபொருள் செல் ஸ்டேக்கிற்கு கூடுதலாக பல பேலன்ஸ் ஆஃப் பிளாண்ட் (BOP) பாகங்கள் தேவை. இவை ஈரப்பதமூட்டிகள், குளிரூட்டும் அமைப்புகள், ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனுக்கான விநியோக அமைப்புகள் மற்றும் மின் வெளியீட்டை நிர்வகிப்பதற்கும் ஒழுங்குபடுத்துவதற்கும் மின் மின்னணுவியல் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது.

பொருத்தமான எரிபொருள் மற்றும் குளிரூட்டி ஓட்டம், வெப்ப மேலாண்மை மற்றும் மின் இணைப்பு ஆகியவற்றை உறுதிப்படுத்த, BOP கூறுகள் ஒட்டுமொத்த அமைப்பு வடிவமைப்பில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன.

7. தரக் கட்டுப்பாடு மற்றும் சோதனை

ஒவ்வொரு எரிபொருள் கலத்தின் நம்பகத்தன்மை மற்றும் செயல்திறனுக்கு உத்தரவாதம் அளிக்க, உற்பத்திச் செயல்பாட்டின் போது கடுமையான தரக் கட்டுப்பாட்டு நடைமுறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பல கட்டங்களில், காட்சி ஆய்வு, மின் சோதனை மற்றும் செயல்திறன் மதிப்பாய்வு போன்ற தர சோதனைகள் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன.

மின் உற்பத்தி, ஆயுள், செயல்திறன் மற்றும் பாதுகாப்பு ஆகியவற்றை உறுதிப்படுத்த, இறுதி எரிபொருள் செல் அசெம்பிளிகளில் முழுமையான சோதனை செய்யப்படுகிறது. தேவையான தரநிலைகளை பூர்த்தி செய்ய, ஏதேனும் குறைபாடுள்ள செல்கள் அல்லது கூறுகள் கண்டறியப்பட்டு மாற்றப்படும்.

8. வரிசைப்படுத்தல் மற்றும் ஒருங்கிணைப்பு

எரிபொருள் செல்கள் அவற்றின் வெற்றிகரமான உற்பத்தி மற்றும் சோதனையைத் தொடர்ந்து பல்வேறு பயன்பாடுகளில் வரிசைப்படுத்துவதற்கும் ஒருங்கிணைப்பதற்கும் தயாராக உள்ளன. போர்ட்டபிள் எலக்ட்ரானிக்ஸ், நிலையான மின் உற்பத்தி சாதனங்கள் மற்றும் ஆட்டோமொபைல்கள் அனைத்தும் இந்த வகையின் கீழ் வரலாம்.

பயனுள்ள மற்றும் பயனுள்ள ஹைட்ரஜன்-இயங்கும் சாதனத்தை உருவாக்க, ஒருங்கிணைப்பு செயல்முறையானது ஹைட்ரஜன் சேமிப்பு தொட்டிகள், காற்று உட்கொள்ளும் அமைப்புகள் மற்றும் சக்தி மேலாண்மை அலகுகள் போன்ற தேவையான துணை அமைப்புகளுடன் எரிபொருள் செல் அமைப்பை இணைக்கிறது.

தீர்மானம்

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல் உற்பத்தி என்பது பல-படி செயல்முறையாகும், இது மூலப்பொருட்களின் கொள்முதல் தொடங்கி எரிபொருள் செல் அமைப்புகளின் ஒருங்கிணைப்புடன் முடிவடைகிறது.

இந்த சிக்கலான செயல்முறையானது மின் உற்பத்தி, போக்குவரத்து மற்றும் பிற தொழில்களை முழுமையாக மாற்றும் ஆற்றலைக் கொண்ட சுத்தமான, நம்பகமான மற்றும் திறமையான எரிசக்தி ஆதாரங்களின் உற்பத்திக்கு உத்தரவாதம் அளிக்கிறது.

தொடர்ச்சியான ஆராய்ச்சி மற்றும் வளர்ச்சியின் காரணமாக ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் கலங்களுக்கான உற்பத்தி செயல்முறை எப்போதும் உருவாகி வருகிறது, இது நிலையான ஆற்றல் தீர்வுகளின் வளர்ச்சியை ஊக்குவிக்கிறது.

பரிந்துரைகள்

• நீர் மின்சாரம் பற்றி நீங்கள் அறிந்திராத 20 உண்மைகள்
  .
• ஹைட்ரஜனால் இயங்கும் வாகனங்கள்: நன்மை தீமைகளை அறிந்து கொள்ளுங்கள்
  .
• நீர் மின் ஆற்றல் எவ்வாறு செயல்படுகிறது
  .
• சுற்றுச்சூழலின் நீரியல் சுழற்சி
  .
• மீத்தேன் புவி வெப்பமடைதலை எவ்வாறு பாதிக்கிறது?