कारों में हाइड्रोजन ईंधन सेल

ज़मोस

एक ऐसी कार की कल्पना करें जो गाड़ी चलाते समय धुआं या प्रदूषणकारी गैसों का उत्सर्जन नहीं करती है, और गैसोलीन या डीजल का उपयोग करने के बजाय ईंधन के रूप में हाइड्रोजन का उपयोग करती है। हाइड्रोजन अब भविष्य की चीज़ नहीं है बल्कि पहले से ही उपलब्ध है कारों में हाइड्रोजन ईंधन सेल. बहुत से लोग आश्चर्य करते हैं कि यह कैसे काम करता है और इनके उपयोग के क्या फायदे हैं।

इस कारण से, इस लेख में हम आपको कारों में हाइड्रोजन ईंधन सेल, इसकी विशेषताओं, फायदे और बहुत कुछ के बारे में बताने जा रहे हैं।

हाइड्रोजन सेल कार क्या है?

संक्षेप में, हाइड्रोजन बैटरी एक उपकरण है जो हाइड्रोजन में संग्रहीत रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है। यह एक प्रक्रिया के माध्यम से काम करता है जिसमें हाइड्रोजन हवा से ऑक्सीजन के साथ मिलकर उपोत्पाद के रूप में बिजली, पानी और गर्मी पैदा करता है। उत्पन्न बिजली एक इलेक्ट्रिक मोटर को शक्ति दे सकती है जो कार के पहियों को चलाती है, जिससे वह चल पाती है।

हाइड्रोजन ईंधन सेल कई व्यक्तिगत कोशिकाओं से बना होता है।. प्रत्येक कोशिका में दो इलेक्ट्रोड, एक एनोड और एक कैथोड होते हैं, जो इलेक्ट्रोलाइट नामक सामग्री से अलग होते हैं। हाइड्रोजन को एनोड पर और हवा से ऑक्सीजन को कैथोड पर पेश किया जाता है। जब हाइड्रोजन एनोड के संपर्क में आता है, तो यह प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों में टूट जाता है। प्रोटॉन इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से कैथोड तक यात्रा करते हैं, जबकि इलेक्ट्रॉन बाहरी सर्किट के माध्यम से यात्रा करते हैं, इस प्रक्रिया में बिजली पैदा करते हैं। कैथोड पर, प्रोटॉन, इलेक्ट्रॉन और ऑक्सीजन मिलकर पानी और गर्मी बनाते हैं।

Como funciona

हाइड्रोजन कार से मुख्य अंतर यह है, हालाँकि यह एक इलेक्ट्रिक कार है, चूँकि आपके पास इलेक्ट्रिक मोटर है जो पहियों को पूरी तरह से घुमा देती है, यह उसी तरह से काम नहीं करती है। ईंधन सेल वाहन में, कार अपनी ज़रूरत की बिजली उत्पन्न करती है।

ऊर्जा भंडारण के लिए बैटरियों का उपयोग करने के बजाय, वे पोर्टेबल बिजली संयंत्रों के समान, ईंधन कोशिकाओं का उपयोग करते हैं। यदि हम दहन कारों का विश्लेषण करते हैं, तो ऊर्जा पेट्रोलियम डेरिवेटिव को जलाने से प्राप्त होती है, और हाइड्रोजन कारों में, मांग पर बिजली उत्पन्न करने के लिए हाइड्रोजन को संसाधित किया जाता है।

दबाव में हाइड्रोजन गैस (H2) को विशिष्ट टैंकों में संग्रहित किया जाता है। इस तत्व को ईंधन सेल में पहुंचाया जाता है जहां बिजली उत्पन्न करने के लिए परिवेशी वायु से ऑक्सीजन को जोड़ा जाता है और अवशिष्ट उत्पाद के रूप में पानी (H2O) प्राप्त होता है। क्योंकि हाँ, हाइड्रोजन कारों में निकास पाइप होते हैं, लेकिन वे प्रदूषण नहीं करते हैं, वे केवल जल वाष्प उत्सर्जित करते हैं।

ईंधन सेल द्वारा उत्पन्न बिजली बैटरी में जाती है, और इलेक्ट्रिक कार की तरह, बैटरी कार की इलेक्ट्रिक मोटर को बिजली वितरित करने के लिए जिम्मेदार होती है। ऑन-डिमांड बिजली को ईंधन सेल से सीधे इलेक्ट्रिक मोटर तक भी पहुंचाया जा सकता है।

बैटरी में संचित अतिरिक्त बिजली, साथ ही पुनर्योजी ब्रेकिंग के माध्यम से ऊर्जा की वसूली, इसे बैटरी में संग्रहीत किया जाता है, जो ईंधन सेल तंत्र को हाइड्रोजन की खपत के बिना भी काम करने की अनुमति देता है।

लाभ एवं अवधि

जब स्थायित्व की बात आती है, तो पारंपरिक गैसोलीन या डीजल कार की तरह हाइड्रोजन से चलने वाली कार के बारे में सोचें। परिणामस्वरूप, कारों में हाइड्रोजन ईंधन सेल किसी अन्य वाहन की तरह ही गुणवत्ता, स्थायित्व और विश्वसनीयता के साथ एक पारंपरिक वाहन के जीवन को बनाए रखने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

हाइड्रोजन ईंधन सेल का मुख्य लाभ यह है वे पर्यावरण के लिए हानिकारक प्रदूषकों का उत्सर्जन किए बिना बिजली का उत्पादन करते हैं। एकमात्र महत्वपूर्ण उप-उत्पाद पानी है, जो हाइड्रोजन सेल वाहनों को "शून्य उत्सर्जन" मानता है। इसके अलावा, वे पारंपरिक इलेक्ट्रिक वाहन बैटरियों की तुलना में अधिक स्वायत्तता प्रदान करते हैं, क्योंकि रिचार्जिंग प्रक्रिया गैसोलीन के टैंक को भरने के बराबर तेज़ और तुलनीय है।

कारों में हाइड्रोजन बैटरी का उपयोग करने के अन्य फायदे हैं:

• शून्य स्थानीय उत्सर्जन: उत्पादित एकमात्र उत्सर्जन जल वाष्प है, जो शहरी वातावरण में वायु प्रदूषण और वायु गुणवत्ता को कम करने में महत्वपूर्ण योगदान देता है।
• विस्तारित स्वायत्तता: हाइड्रोजन सेल वाहन रिचार्ज की आवश्यकता से पहले लंबे समय तक चल सकते हैं, जिससे वे लंबी दूरी की यात्रा के लिए अधिक उपयुक्त हो जाते हैं।
• त्वरित शुल्क: हाइड्रोजन टैंक को फिर से भरने में बस कुछ ही मिनट लग सकते हैं, गैसोलीन के टैंक को भरने में लगने वाले समय के समान।
• उपयोग का लचीलापन: हाइड्रोजन कोशिकाओं का उपयोग विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में किया जा सकता है, न केवल वाहनों में, बल्कि जनरेटर और बैकअप पावर सिस्टम जैसी स्थिर बिजली प्रणालियों में भी।
• ऊर्जा दक्षता: पारंपरिक आंतरिक दहन इंजनों की तुलना में हाइड्रोजन ईंधन सेल ऊर्जा रूपांतरण के मामले में अधिक कुशल हो सकते हैं।
• नवीकरणीय ऊर्जा में योगदान: हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं में प्रयुक्त हाइड्रोजन को इलेक्ट्रोलिसिस नामक प्रक्रिया के माध्यम से सौर और पवन ऊर्जा जैसे नवीकरणीय स्रोतों से उत्पादित किया जा सकता है।

कारों में हाइड्रोजन सेल की समस्याएँ

हालांकि यह सच है कि हाइड्रोजन आवर्त सारणी में सबसे प्रतिष्ठित रासायनिक तत्वों में से एक है क्योंकि यह अक्सर होता है, इसे प्राप्त करना बहुत आसान है।

कमरे के तापमान और दबाव पर हाइड्रोजन पूरी तरह से हानिरहित गैस है, लेकिन हाइड्रोजन स्वयं एक संग्रहणीय वस्तु के रूप में मौजूद नहीं है। मिट्टी में हाइड्रोजन नहीं है, न ही यह पेड़ों से उगता है. इसकी उपस्थिति अन्य तत्वों से संबंधित है जिन्हें हमें इसे अलग करने की आवश्यकता है: उदाहरण के लिए, पानी, H2O, दो हाइड्रोजन परमाणुओं और एक ऑक्सीजन परमाणु से बना है।

हाइड्रोजन (H2) को अलग करने के लिए, पानी को इलेक्ट्रोलिसिस नामक गैसीकरण प्रक्रिया के माध्यम से बिजली में विभाजित किया जाना चाहिए। एक ओर ऑक्सीजन (O) प्राप्त करने के लिए और दूसरी ओर इसे संग्रहीत करने के लिए शुद्ध हाइड्रोजन (H2) प्राप्त करने के लिए बड़ी मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

हाइड्रोजन को हाइड्रोकार्बन सुधार, हाइड्रोकार्बन या बायोमास गैसीकरण, छोटे पैमाने पर जीवाणु या शैवाल जैवउत्पादन, और बड़े पैमाने पर थर्मोकेमिकल साइक्लिंग (परमाणु या सौर ऊर्जा का उपयोग करके) द्वारा भी प्राप्त किया जा सकता है।

हाइड्रोजन से जुड़ा एक और सबसे जटिल मुद्दा इसका भंडारण है। यह एक अत्यंत अस्थिर गैस है जिसका घनत्व केवल 0,0899 किग्रा/घन मीटर है, इसलिए इस गैस को दबाव में रखने का मतलब है कि इसे टैंक में रखने के लिए बहुत भारी वस्तुएँ डालना। वर्तमान तकनीक के साथ मुख्य रूप से वाल्व भरने/खाली करने के कारण होने वाले नुकसान की गारंटी देना व्यावहारिक रूप से असंभव है।

इसके अलावा, ईंधन भरने का मुद्दा भी है: यह आसान नहीं है। स्पेन में, जहां वर्तमान में हमारा नेटवर्क अस्थिर है, वहां केवल सात हाइड्रोजन संयंत्र हैं: ह्युस्का में दो, ज़रागोज़ा में एक, मैड्रिड में एक, अल्बासेटे में एक, प्योर्टोलानो में एक, सेविले में एक। 2017 में यह भविष्यवाणी की गई थी कि 20 तक 2020 हाइड्रोजन संयंत्र हो सकते हैं, लेकिन वास्तविकता काफी अलग है।

मुझे आशा है कि इस जानकारी से आप कारों में हाइड्रोजन ईंधन सेल और उनकी विशेषताओं के बारे में अधिक जान सकते हैं।