ইলেক্ট্রোলাইজার: আপনার যা জানা দরকার

Un ইলেক্ট্রোলাইজার এটি একটি যন্ত্র বা সরঞ্জাম যা ইলেক্ট্রোলাইসিস নামে একটি প্রক্রিয়া চালাতে ব্যবহৃত হয়, যা একটি রাসায়নিক প্রতিক্রিয়া যা ঘটে যখন একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ পানিতে তরল বা দ্রবীভূত পদার্থের মধ্য দিয়ে যায়, যা একটি ইলেক্ট্রোলাইট নামে পরিচিত। ইলেক্ট্রোলাইজার শক্তি পরিবর্তনের মূল বিষয় যা আমাদের গ্রহের জন্য একটি শক্তি ভবিষ্যতের গ্যারান্টি দিতে হবে।

এই নিবন্ধে আমরা আপনাকে একটি ইলেক্ট্রোলাইজার কি, এর বৈশিষ্ট্য, প্রকার এবং আরও অনেক কিছু বলতে যাচ্ছি।

একটি ইলেক্ট্রোলাইজার কি

ইলেক্ট্রোলাইজার সাধারণত গঠিত হয় দুটি ইলেক্ট্রোড ইলেক্ট্রোলাইটে নিমজ্জিত, একটিকে অ্যানোড এবং অন্যটিকে ক্যাথোড বলে. এই ইলেক্ট্রোডগুলি একটি বৈদ্যুতিক শক্তির উত্সের সাথে সংযুক্ত থাকে, যেমন একটি ব্যাটারি বা জেনারেটর। ইলেক্ট্রোডের মাধ্যমে ইলেক্ট্রোলাইটে একটি অবিচ্ছিন্ন বৈদ্যুতিক প্রবাহ প্রয়োগ করে, তড়িৎ বিশ্লেষণ ঘটে।

ইলেক্ট্রোলাইসিস প্রক্রিয়া চলাকালীন, ইলেক্ট্রোলাইটে উপস্থিত আয়নগুলি রাসায়নিক বিক্রিয়া দ্বারা তাদের উপাদান উপাদানগুলিতে ভেঙে যায়। অ্যানোডে, ঋণাত্মক আয়ন, যা অ্যানিয়ন নামে পরিচিত, ইলেকট্রন হারায় এবং বায়বীয় পদার্থ গঠন করে, যখন ক্যাথোডে, ধনাত্মক আয়ন, যাকে ক্যাটেশন বলা হয়, ইলেকট্রন লাভ করে এবং গ্যাসীয় পদার্থ গঠন করে। এই উত্পাদিত গ্যাসগুলি সাধারণত হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেন।

ইলেক্ট্রোলাইজার প্রধানত হাইড্রোজেন উৎপাদনের জন্য ব্যবহৃত হয়, যা একটি পরিষ্কার এবং বহুমুখী গ্যাস যা বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়। ইলেক্ট্রোলাইজার দ্বারা উত্পাদিত হাইড্রোজেনকে জ্বালানী কোষে জ্বালানী হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে বিদ্যুৎ উৎপন্ন করতে, অ্যামোনিয়া এবং অন্যান্য রাসায়নিক উত্পাদনে ফিডস্টক হিসাবে বা এমনকি পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি সঞ্চয় করার উপায় হিসাবেও।

একটি ইলেক্ট্রোলাইজারে তড়িৎ বিশ্লেষণ প্রক্রিয়া প্রতিক্রিয়া চালানোর জন্য একটি বাহ্যিক শক্তির উত্স প্রয়োজন। শক্তির এই উৎসটি বৈদ্যুতিক হতে পারে, তবে এটি সৌর, বায়ু বা নবায়নযোগ্য শক্তির অন্য রূপও হতে পারে, যা ইলেক্ট্রোলাইজারের মাধ্যমে হাইড্রোজেন উৎপাদনকে জীবাশ্ম জ্বালানির একটি টেকসই বিকল্প হতে দেয়, তাই ইলেক্ট্রোলাইজারের গুরুত্ব। শক্তি স্থানান্তর

সুবিধা

ইলেক্ট্রোলাইজার ব্যবহারের কিছু সুবিধা হল:

• উৎপাদিত হাইড্রোজেন খুবই বিশুদ্ধ।
• এটি কোথায় এবং কখন ব্যবহার করা প্রয়োজন তা উত্পাদিত হতে পারে এবং অগত্যা সংরক্ষণ করতে হবে না।
• উচ্চ-চাপের সিলিন্ডার থেকে গ্যাস সরবরাহ করার তুলনায় এটি একটি অনেক সস্তা পদ্ধতি।

স্থির, বহনযোগ্য এবং পরিবহন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য প্রয়োজনীয় সমস্ত হাইড্রোজেন উত্পাদন করার জন্য বিশ্বজুড়ে পর্যাপ্ত প্রাকৃতিক সৌর এবং বায়ু সম্পদ রয়েছে। ইলেক্ট্রোলাইসিস বিশ্বজুড়ে অনেক সরকারের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করার সম্ভাবনা রয়েছে।

ইলেক্ট্রোলাইজারের প্রকার

একটি ইলেক্ট্রোলাইজার তৈরি এবং কনফিগার করার অনেক উপায় রয়েছে এবং একটি জ্বালানী কোষের মতোই বিভিন্ন ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করা যেতে পারে। আমরা খুঁজে পেতে পারি যে অনেক ধরনের ইলেক্ট্রোলাইজার আছে:

ক্ষারীয় ইলেক্ট্রোলাইজার

ক্ষারীয় ইলেক্ট্রোলাইজার বর্তমানে সবচেয়ে পরিপক্ক প্রযুক্তি। তাদের প্রধান বৈশিষ্ট্য হল যে তাদের একটি তরল ইলেক্ট্রোলাইট রয়েছে এবং একটি বিভাজক (সাধারণত পটাসিয়াম হাইড্রক্সাইড (KOH) বা সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড (NaOH)) এর মাধ্যমে আমরা ক্যাথোড এবং অ্যানোড পাশের মধ্যে একটি গ্যাস বিচ্ছেদ তৈরি করি।

ইলেক্ট্রোলাইজারগুলি উত্পাদিত হাইড্রোজেনের নামমাত্র ঘনমিটার প্রতি প্রায় 5 কিলোওয়াট খরচ করে। তারা এর ঘনত্বে কাজ করে প্রতি বর্গ সেন্টিমিটারে 200 থেকে 600 মাইক্রোঅ্যাম্পের অপেক্ষাকৃত কম স্রোত. ক্ষারীয় ইলেক্ট্রোলাইজারগুলি যথাক্রমে 25 থেকে 100 ডিগ্রি সেলসিয়াসের অপারেটিং তাপমাত্রা এবং 1 থেকে 30 বারের চাপে ভাল কাজ করে।

এটি বর্তমানে সবচেয়ে পরিপক্ক বাণিজ্যিক সমাধান এবং উৎপাদনের জন্য সবচেয়ে সস্তা। এটি সাধারণত প্রায় 1.000 ইউরো প্রতি কিলোওয়াট খরচ হয়। প্রধান সুবিধা হল যে প্রযুক্তি ইতিমধ্যে কাজ করা হয়েছে এবং সুপরিচিত। প্রধান অসুবিধা হল যে তারা যে ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করে তা হল একটি তরল ইলেক্ট্রোলাইট, তাই নকশাটি কমপ্যাক্ট নয় এবং তারা শক্তি পরিবর্তনে দ্রুত সাড়া দেয় না, তাই তাদের পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির সাথে একত্রিত করার সেরা বিকল্প হিসাবে বিবেচনা করা হয় না।

পলিমেরিক মেমব্রেন ইলেক্ট্রোলাইজার

পলিমার ইলেক্ট্রোলাইট মেমব্রেন (PEM) এর উপর ভিত্তি করে ইলেক্ট্রোলাইজার খুবই জনপ্রিয় এবং PEM প্রযুক্তি ব্যবহার করে অনেক আধুনিক ইলেক্ট্রোলাইজার তৈরি করা হয়। PEM ইলেক্ট্রোলাইজারগুলি PEM জ্বালানী কোষ হিসাবে একই ধরণের ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করে।

ইলেক্ট্রোলাইটগুলি পাতলা, কঠিন আয়ন-পরিবাহী ঝিল্লি যা জলীয় দ্রবণের পরিবর্তে ব্যবহৃত হয়। এই ইলেক্ট্রোলাইজারগুলির একটি বাইপোলার ডিজাইন রয়েছে এবং ঝিল্লি জুড়ে উচ্চ ডিফারেনশিয়াল চাপের সাথে কাজ করতে পারে।

PEM ইলেক্ট্রোলাইজার এগুলি জনপ্রিয় কারণ PEM ফুয়েল সেলগুলির অনেকগুলি সাধারণ সমস্যা প্রযোজ্য নয়৷ ক্যাথোডে সরবরাহ করা জল ব্যাটারিকে ঠান্ডা করতেও সহজেই ব্যবহার করা যেতে পারে এবং ক্যাথোডকে জল দিয়ে পূর্ণ করতে হয় বলে জল ব্যবস্থাপনা সহজ। এই ইলেক্ট্রোলাইজার দ্বারা উত্পাদিত হাইড্রোজেন উচ্চ বিশুদ্ধতার। একমাত্র সমস্যা হল সিস্টেমে জলীয় বাষ্পের উপস্থিতি। যেমন একটি জ্বালানী কোষে, জল ইলেক্ট্রোলাইটের মাধ্যমে ছড়িয়ে পড়ে, তাই ইলেক্ট্রোলাইট ডিজাইনাররা এই ঘটনাটি প্রতিরোধ করার জন্য বিভিন্ন কৌশল ব্যবহার করেন।

একটি সাধারণ পদ্ধতি হ'ল জ্বালানী কোষে ব্যবহৃত তুলনায় ঘন ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করা। এই ইলেক্ট্রোলাইজারগুলি এখন শক্তি পরিবর্তনের জন্য আরও প্রতিক্রিয়াশীল, এটি পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির উত্সগুলির সাথে একীকরণের জন্য একটি দুর্দান্ত পছন্দ করে তোলে।

উত্পাদন খরচ ছাড়াও, প্রধান অসুবিধা হল যে উভয় প্রতিক্রিয়া অনুঘটক হিসাবে মহৎ ধাতু ব্যবহার করে।

সলিড স্টেট ইলেক্ট্রোলাইজার

তারা একটি কম উন্নত অবস্থায় এবং পরীক্ষাগার স্তরে আরও বেশি। এই ইলেক্ট্রোলাইজারগুলির প্রধান বৈশিষ্ট্য হল তারা উচ্চ তাপমাত্রায় কাজ করে। তারা 95% পর্যন্ত দক্ষ। যেহেতু তারা উচ্চ তাপমাত্রায় কাজ করে, তারা কম শক্তি খরচ করে, প্রায় তিন কিলোওয়াট-ঘণ্টা। কিন্তু প্রতিক্রিয়া তৈরির জন্য প্রয়োজনীয় তাপমাত্রায় পৌঁছানোর জন্য তাদের অতিরিক্ত শক্তি প্রয়োজন। তারা মোটামুটি উচ্চ বর্তমান ঘনত্বেও কাজ করে।

এর একটি অসুবিধা হল এটি উচ্চ চাপে কাজ করতে পারে না, সর্বাধিক কাজের চাপ প্রায় 5000 বার। যখন উচ্চ তাপমাত্রায় কাজ করার কথা আসে, তখন খুব কম উপাদানই এটি করতে পারে এবং ইলেক্ট্রোলাইট এবং ইলেক্ট্রোড উভয়ই শুধুমাত্র জটিল সিরামিক দিয়ে তৈরি।

অ্যানিয়ন এক্সচেঞ্জ মেমব্রেন ইলেক্ট্রোলাইজার

সবচেয়ে কম উন্নত হল অ্যামনিওটিক মেমব্রেন ইলেক্ট্রোলাইজার। এটি উপস্থাপন করা খুব প্রতিশ্রুতিশীল বৈশিষ্ট্য থাকা সত্ত্বেও, বর্তমান দক্ষতা কম, প্রায় 50%. তারা শুধুমাত্র 30 বারের সর্বোচ্চ চাপে কাজ করতে পারে।

তাদের প্রধান সুবিধা হল যে তাদের উন্নত ধাতুর উপর ভিত্তি করে অনুঘটকের প্রয়োজন হয় না। তারা ঐতিহ্যগত ধাতুগুলির সাথে কাজ করতে পারে, যা তাদের দীর্ঘমেয়াদে খুব প্রতিশ্রুতিশীল করে তোলে।

আমি আশা করি যে এই তথ্যের সাহায্যে আপনি একটি ইলেক্ট্রোলাইজার কী এবং এর বৈশিষ্ট্যগুলি সম্পর্কে আরও জানতে পারবেন।