કારમાં હાઇડ્રોજન ફ્યુઅલ સેલ

ચાલો જઇએ

એવી કારની કલ્પના કરો કે જે ડ્રાઇવિંગ કરતી વખતે ધુમાડો અથવા પ્રદૂષિત વાયુઓનું ઉત્સર્જન કરતી નથી અને ગેસોલિન અથવા ડીઝલનો ઉપયોગ કરવાને બદલે, તે હાઇડ્રોજનનો બળતણ તરીકે ઉપયોગ કરે છે. હાઈડ્રોજન હવે ભવિષ્યની કોઈ વસ્તુ નથી પરંતુ તે પહેલાથી જ ઉપલબ્ધ છે કારમાં હાઇડ્રોજન ફ્યુઅલ સેલ. ઘણા લોકોને આશ્ચર્ય થાય છે કે તે કેવી રીતે કાર્ય કરે છે અને તેનો ઉપયોગ કરવાના ફાયદા શું છે.

આ કારણોસર, આ લેખમાં અમે તમને કારમાં હાઇડ્રોજન ફ્યુઅલ સેલ, તેની વિશેષતાઓ, ફાયદા અને ઘણું બધું વિશે જણાવવા જઈ રહ્યા છીએ.

હાઇડ્રોજન સેલ કાર શું છે

સારમાં, હાઇડ્રોજન બેટરી એ એક ઉપકરણ છે જે હાઇડ્રોજનમાં સંગ્રહિત રાસાયણિક ઊર્જાને વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે. તે એક પ્રક્રિયા દ્વારા કામ કરે છે જેમાં હાઇડ્રોજન આડપેદાશ તરીકે વીજળી, પાણી અને ગરમી ઉત્પન્ન કરવા માટે હવામાંથી ઓક્સિજન સાથે જોડાય છે. ઉત્પાદિત વીજળી એક ઇલેક્ટ્રિક મોટરને પાવર કરી શકે છે જે કારના પૈડાંને ચલાવે છે, તેને ખસેડવા દે છે.

હાઇડ્રોજન ઇંધણ કોષ અનેક વ્યક્તિગત કોષોથી બનેલો છે.. દરેક કોષમાં બે ઇલેક્ટ્રોડ હોય છે, એક એનોડ અને એક કેથોડ, જે ઇલેક્ટ્રોલાઇટ નામની સામગ્રી દ્વારા અલગ પડે છે. હાઇડ્રોજન એનોડ પર દાખલ થાય છે અને હવામાંથી ઓક્સિજન કેથોડ પર રજૂ થાય છે. જ્યારે હાઇડ્રોજન એનોડના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે તે પ્રોટોન અને ઇલેક્ટ્રોનમાં તૂટી જાય છે. પ્રોટોન ઇલેક્ટ્રોલાઇટ દ્વારા કેથોડ સુધી મુસાફરી કરે છે, જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન બાહ્ય સર્કિટ દ્વારા મુસાફરી કરે છે, પ્રક્રિયામાં વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે. કેથોડ પર, પ્રોટોન, ઇલેક્ટ્રોન અને ઓક્સિજન પાણી અને ગરમી બનાવવા માટે ભેગા થાય છે.

તે કેવી રીતે કામ કરે છે

હાઇડ્રોજન કાર સાથેનો મુખ્ય તફાવત એ છે કે, જ્યારે તે ઇલેક્ટ્રિક કાર છે, કારણ કે તમારી પાસે ઇલેક્ટ્રિક મોટર વ્હીલ્સને સંપૂર્ણપણે ફેરવે છે, તે તે જ રીતે કામ કરતી નથી. ઇંધણ સેલ વાહનમાં, કાર તેને જરૂરી વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે.

ઉર્જાનો સંગ્રહ કરવા માટે બેટરીનો ઉપયોગ કરવાને બદલે, તેઓ પોર્ટેબલ પાવર પ્લાન્ટ જેવા જ ફ્યુઅલ સેલનો ઉપયોગ કરે છે. જો આપણે કમ્બશન કારનું વિશ્લેષણ કરીએ, તો પેટ્રોલિયમ ડેરિવેટિવ્સને બાળીને ઊર્જા મેળવવામાં આવે છે, અને હાઇડ્રોજન કારમાં, માંગ પર વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે હાઇડ્રોજનની પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે.

દબાણ હેઠળ હાઇડ્રોજન ગેસ (H2) ચોક્કસ ટાંકીમાં સંગ્રહિત થાય છે. આ તત્વ બળતણ કોષમાં પહોંચાડવામાં આવે છે જ્યાં આસપાસની હવામાંથી ઓક્સિજન વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે ઉમેરવામાં આવે છે અને પાણી (H2O) શેષ ઉત્પાદન તરીકે મેળવવામાં આવે છે. કારણ કે હા, હાઈડ્રોજન કારમાં એક્ઝોસ્ટ પાઈપો હોય છે, પરંતુ તે પ્રદૂષિત થતી નથી, તે માત્ર પાણીની વરાળ બહાર કાઢે છે.

ફ્યુઅલ સેલ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી વીજળી બેટરીમાં જાય છે, અને ઇલેક્ટ્રિક કારની જેમ, બેટરી કારની ઇલેક્ટ્રિક મોટરને પાવર વિતરિત કરવા માટે જવાબદાર છે. ઑન-ડિમાન્ડ પાવર પણ ફ્યુઅલ સેલમાંથી સીધી ઇલેક્ટ્રિક મોટર સુધી પહોંચાડી શકાય છે.

બેટરીમાં વધુ પડતી વીજળી, વત્તા રિજનરેટિવ બ્રેકિંગ દ્વારા ઊર્જા પુનઃપ્રાપ્તિ, તે બેટરીમાં સંગ્રહિત થાય છે, જે હાઇડ્રોજનનો વપરાશ કર્યા વિના પણ ફ્યુઅલ સેલ મિકેનિઝમને કામ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

લાભ અને અવધિ

જ્યારે ટકાઉપણુંની વાત આવે છે, ત્યારે પરંપરાગત ગેસોલિન અથવા ડીઝલ કાર જેવી હાઇડ્રોજન સંચાલિત કાર વિશે વિચારો. પરિણામે, કારમાંના હાઇડ્રોજન ઇંધણ કોષો પરંપરાગત વાહનના જીવનને ટકાવી રાખવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે, જે અન્ય વાહનની જેમ ગુણવત્તા, ટકાઉપણું અને વિશ્વસનીયતા સાથે છે.

હાઇડ્રોજન ઇંધણ કોષોનો મુખ્ય ફાયદો એ છે કે તેઓ પર્યાવરણ માટે હાનિકારક પ્રદૂષકોનું ઉત્સર્જન કર્યા વિના વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે. એકમાત્ર નોંધપાત્ર બાય-પ્રોડક્ટ પાણી છે, જે હાઇડ્રોજન સેલ વાહનોને "શૂન્ય ઉત્સર્જન" તરીકે ગણવામાં આવે છે. વધુમાં, તેઓ પરંપરાગત ઇલેક્ટ્રિક વાહન બેટરીની તુલનામાં વધુ સ્વાયત્તતા આપે છે, કારણ કે રિચાર્જિંગ પ્રક્રિયા ઝડપી અને ગેસોલિનની ટાંકી ભરવાની તુલનામાં તુલનાત્મક છે.

કારમાં હાઇડ્રોજન બેટરીનો ઉપયોગ કરવાના અન્ય ફાયદાઓ છે:

• શૂન્ય સ્થાનિક ઉત્સર્જન: માત્ર ઉત્સર્જન ઉત્પન્ન થાય છે તે પાણીની વરાળ છે, જે શહેરી વાતાવરણમાં વાયુ પ્રદૂષણ અને હવાની ગુણવત્તા ઘટાડવામાં નોંધપાત્ર ફાળો આપે છે.
• વિસ્તૃત સ્વાયત્તતા: હાઇડ્રોજન સેલ વાહનોને રિચાર્જની જરૂર પડે તે પહેલાં લાંબા સમય સુધી ચાલે છે, જે તેમને લાંબા અંતરની મુસાફરી માટે વધુ યોગ્ય બનાવે છે.
• ઝડપી ચાર્જ: હાઇડ્રોજન ટાંકીને રિફિલિંગ કરવામાં થોડી મિનિટો લાગી શકે છે, જેટલો સમય ગેસોલિનની ટાંકી ભરવામાં લાગે છે.
• ઉપયોગની સુગમતા: હાઇડ્રોજન કોષોનો ઉપયોગ વિવિધ કાર્યક્રમોમાં થઈ શકે છે, માત્ર વાહનોમાં જ નહીં, પણ સ્થિર પાવર સિસ્ટમ્સ જેમ કે જનરેટર અને બેકઅપ પાવર સિસ્ટમ્સમાં પણ.
• .ર્જા કાર્યક્ષમતા: પરંપરાગત આંતરિક કમ્બશન એન્જિનની સરખામણીમાં હાઇડ્રોજન ઇંધણ કોષો ઊર્જા રૂપાંતરણની દ્રષ્ટિએ વધુ કાર્યક્ષમ હોઈ શકે છે.
• નવીનીકરણીય ઉર્જામાં યોગદાન: હાઇડ્રોજન ઇંધણ કોષોમાં વપરાતો હાઇડ્રોજન વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ નામની પ્રક્રિયા દ્વારા સૌર અને પવન ઉર્જા જેવા નવીનીકરણીય સ્ત્રોતોમાંથી ઉત્પન્ન કરી શકાય છે.

કારમાં હાઇડ્રોજન સેલની સમસ્યાઓ

જ્યારે તે સાચું છે કે હાઇડ્રોજન એ સામયિક કોષ્ટક પરના સૌથી પ્રતિષ્ઠિત રાસાયણિક તત્વોમાંનું એક છે કારણ કે તે કેટલી વાર થાય છે, તેને મેળવવું સરળ સિવાય કંઈપણ છે.

હાઇડ્રોજન એ ઓરડાના તાપમાને અને દબાણ પર સંપૂર્ણપણે હાનિકારક ગેસ છે, પરંતુ હાઇડ્રોજન પોતે એકત્રીકરણ તરીકે અસ્તિત્વમાં નથી. જમીનમાં હાઇડ્રોજન નથી, અને તે વૃક્ષોમાંથી ઉગતું નથી. તેની હાજરી અન્ય તત્વો સાથે સંબંધિત છે જેને આપણે તેને અલગ કરવાની જરૂર છે: ઉદાહરણ તરીકે, પાણી, H2O, બે હાઇડ્રોજન અણુ અને એક ઓક્સિજન અણુથી બનેલું છે.

હાઇડ્રોજન (H2) ને અલગ કરવા માટે, વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ નામની ગેસિફિકેશન પ્રક્રિયા દ્વારા પાણીને વીજળીમાં વિભાજિત કરવું આવશ્યક છે. એક તરફ ઓક્સિજન (O) અને બીજી તરફ તેને સંગ્રહિત કરવા શુદ્ધ હાઇડ્રોજન (H2) મેળવવા માટે મોટી માત્રામાં ઊર્જાની જરૂર પડે છે.

હાઇડ્રોજનને હાઇડ્રોકાર્બન સુધારણા, હાઇડ્રોકાર્બન અથવા બાયોમાસ ગેસિફિકેશન, નાના પાયે બેક્ટેરિયલ અથવા શેવાળ જૈવઉત્પાદન અને મોટા પાયે થર્મોકેમિકલ સાયકલિંગ (પરમાણુ અથવા સૌર શક્તિનો ઉપયોગ કરીને) દ્વારા પણ મેળવી શકાય છે.

હાઇડ્રોજન સાથે સંકળાયેલા અન્ય સૌથી જટિલ મુદ્દાઓ તેનો સંગ્રહ છે. તે માત્ર 0,0899 kg/m3 ની ઘનતા સાથે અત્યંત અસ્થિર ગેસ છે, તેથી આ ગેસને દબાણ હેઠળ રાખવાનો અર્થ છે કે તેને ટાંકીમાં રાખવા માટે ખૂબ જ ભારે વસ્તુઓ ઉમેરવા. વર્તમાન ટેક્નોલોજી સાથે નુકસાનની ખાતરી આપવી વ્યવહારીક રીતે અશક્ય છે, મુખ્યત્વે વાલ્વ ભરવા/ખાલી કરવાને કારણે.

વધુમાં, રિફ્યુઅલિંગનો મુદ્દો છે: તે સરળ નથી. સ્પેનમાં, જ્યાં અમારી પાસે હાલમાં અસ્થિર નેટવર્ક છે, ત્યાં માત્ર સાત હાઇડ્રોજન પ્લાન્ટ છે: બે હ્યુસ્કામાં, એક ઝરાગોઝામાં, એક મેડ્રિડમાં, એક અલ્બાસેટમાં, એક પ્યુર્ટોલાનોમાં, એક સેવિલેમાં. 2017માં એવી આગાહી કરવામાં આવી હતી કે 20 સુધીમાં 2020 હાઈડ્રોજન પ્લાન્ટ થઈ શકે છે, પરંતુ વાસ્તવિકતા તદ્દન અલગ છે.

હું આશા રાખું છું કે આ માહિતી સાથે તમે કારમાં હાઇડ્રોજન ફ્યુઅલ કોષો અને તેમની લાક્ષણિકતાઓ વિશે વધુ જાણી શકશો.