कारमधील हायड्रोजन इंधन सेल

चल जाऊया

गाडी चालवताना धूर किंवा प्रदूषक वायू सोडत नाहीत आणि पेट्रोल किंवा डिझेल वापरण्याऐवजी हायड्रोजनचा इंधन म्हणून वापर करते अशा कारची कल्पना करा. हायड्रोजन यापुढे भविष्यातील काही नाही परंतु आधीच उपलब्ध आहे धन्यवाद कारमधील हायड्रोजन इंधन सेल. बर्याच लोकांना आश्चर्य वाटते की ते कसे कार्य करते आणि ते वापरण्याचे फायदे काय आहेत.

या कारणास्तव, या लेखात आम्ही तुम्हाला कारमधील हायड्रोजन इंधन सेल, त्याची वैशिष्ट्ये, फायदे आणि बरेच काही याबद्दल सांगणार आहोत.

हायड्रोजन सेल कार काय आहे

थोडक्यात, हायड्रोजन बॅटरी हे असे उपकरण आहे जे हायड्रोजनमध्ये साठवलेल्या रासायनिक ऊर्जेचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर करते. हे एका प्रक्रियेद्वारे कार्य करते ज्यामध्ये हायड्रोजन हवेतील ऑक्सिजनसह वीज, पाणी आणि उपउत्पादने म्हणून उष्णता निर्माण करते. व्युत्पन्न केलेली वीज कारची चाके चालवणारी इलेक्ट्रिक मोटर चालवू शकते, ज्यामुळे ती हलू शकते.

हायड्रोजन इंधन सेल अनेक वैयक्तिक पेशींनी बनलेला असतो.. प्रत्येक सेलमध्ये दोन इलेक्ट्रोड असतात, एक एनोड आणि एक कॅथोड, ज्याला इलेक्ट्रोलाइट म्हणतात. हायड्रोजनचा परिचय एनोडवर केला जातो आणि हवेतील ऑक्सिजन कॅथोडवर आणला जातो. जेव्हा हायड्रोजन एनोडच्या संपर्कात येतो तेव्हा ते प्रोटॉन आणि इलेक्ट्रॉनमध्ये मोडते. प्रोटॉन इलेक्ट्रोलाइटमधून कॅथोडपर्यंत प्रवास करतात, तर इलेक्ट्रॉन बाह्य सर्किटमधून प्रवास करतात, प्रक्रियेत वीज निर्माण करतात. कॅथोडवर, प्रोटॉन, इलेक्ट्रॉन आणि ऑक्सिजन एकत्र होऊन पाणी आणि उष्णता तयार होते.

हे कसे कार्य करते

हायड्रोजन कारमधील मुख्य फरक हा आहे की, ही एक इलेक्ट्रिक कार असताना, आपल्याकडे इलेक्ट्रिक मोटर चाके पूर्णपणे फिरवत असल्याने, ती त्याच प्रकारे कार्य करत नाही. इंधन सेल वाहनात, कार आवश्यक वीज निर्माण करते.

ऊर्जा साठवण्यासाठी बॅटरी वापरण्याऐवजी, ते पोर्टेबल पॉवर प्लांट्सप्रमाणेच इंधन पेशी वापरतात. जर आपण दहन कारचे विश्लेषण केले तर, पेट्रोलियम डेरिव्हेटिव्ह्ज जाळून ऊर्जा प्राप्त केली जाते आणि हायड्रोजन कारमध्ये, मागणीनुसार वीज निर्माण करण्यासाठी हायड्रोजनवर प्रक्रिया केली जाते.

दाबाखाली असलेला हायड्रोजन वायू (H2) विशिष्ट टाक्यांमध्ये साठवला जातो. हा घटक इंधन सेलमध्ये वितरित केला जातो जेथे सभोवतालच्या हवेतील ऑक्सिजन वीज निर्माण करण्यासाठी जोडला जातो आणि पाणी (H2O) अवशिष्ट उत्पादन म्हणून प्राप्त केले जाते. कारण होय, हायड्रोजन कारमध्ये एक्झॉस्ट पाईप्स असतात, परंतु ते प्रदूषित करत नाहीत, ते फक्त पाण्याची वाफ उत्सर्जित करतात.

इंधन सेलद्वारे तयार केलेली वीज बॅटरीकडे जाते आणि इलेक्ट्रिक कारप्रमाणेच, बॅटरी कारच्या इलेक्ट्रिक मोटरला वीज वितरणासाठी जबाबदार असते. मागणीनुसार उर्जा थेट इंधन सेलमधून इलेक्ट्रिक मोटरवर देखील दिली जाऊ शकते.

बॅटरीमध्ये जमा झालेली अतिरिक्त वीज, तसेच रीजनरेटिव्ह ब्रेकिंगद्वारे ऊर्जा पुनर्प्राप्ती, ते बॅटरीमध्ये साठवले जाते, जे हायड्रोजन न वापरताही इंधन सेल यंत्रणा कार्य करू देते.

फायदा आणि कालावधी

टिकाऊपणाचा विचार केल्यास, पारंपरिक गॅसोलीन किंवा डिझेल कारसारख्या हायड्रोजनवर चालणाऱ्या कारचा विचार करा. परिणामी, कारमधील हायड्रोजन इंधन पेशी इतर कोणत्याही वाहनाप्रमाणेच दर्जेदार, टिकाऊपणा आणि विश्वासार्हतेसह पारंपारिक वाहनाचे आयुष्य टिकवण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत.

हायड्रोजन इंधन पेशींचा मुख्य फायदा म्हणजे ते पर्यावरणास हानिकारक असलेल्या प्रदूषकांचे उत्सर्जन न करता वीज निर्मिती करतात. एकमेव महत्त्वपूर्ण उप-उत्पादन म्हणजे पाणी, ज्यामुळे हायड्रोजन सेल वाहनांना "शून्य उत्सर्जन" मानले जाते. याव्यतिरिक्त, ते पारंपारिक इलेक्ट्रिक वाहनांच्या बॅटरीच्या तुलनेत अधिक स्वायत्तता देतात, कारण रिचार्जिंग प्रक्रिया वेगवान आणि गॅसोलीनची टाकी भरण्याशी तुलना करता येते.

कारमध्ये हायड्रोजन बॅटरी वापरण्याचे इतर फायदे आहेत:

• शून्य स्थानिक उत्सर्जन: केवळ जल वाष्प उत्सर्जन होते, जे शहरी वातावरणात वायू प्रदूषण आणि हवेची गुणवत्ता कमी करण्यात महत्त्वपूर्ण योगदान देते.
• विस्तारित स्वायत्तता: हायड्रोजन सेल वाहनांना रिचार्जची आवश्यकता होण्याआधी जास्त वेळ धावू शकते, ज्यामुळे ते लांब पल्ल्याच्या प्रवासासाठी अधिक योग्य बनतात.
• जलद शुल्क: हायड्रोजन टाकी रिफिल करण्यास काही मिनिटे लागू शकतात, जेवढे वेळ गॅसोलीनची टाकी भरण्यास लागतो.
• वापरण्याची लवचिकता: हायड्रोजन पेशी केवळ वाहनांमध्येच नव्हे, तर जनरेटर आणि बॅकअप पॉवर सिस्टीम यांसारख्या स्थिर उर्जा प्रणालींमध्येही वापरल्या जाऊ शकतात.
• ऊर्जा कार्यक्षमता: पारंपरिक अंतर्गत ज्वलन इंजिनच्या तुलनेत हायड्रोजन इंधन पेशी ऊर्जा रूपांतरणाच्या दृष्टीने अधिक कार्यक्षम असू शकतात.
• अक्षय ऊर्जेमध्ये योगदान: हायड्रोजन इंधन पेशींमध्ये वापरला जाणारा हायड्रोजन इलेक्ट्रोलिसिस नावाच्या प्रक्रियेद्वारे सौर आणि पवन उर्जा यासारख्या अक्षय स्त्रोतांपासून तयार केला जाऊ शकतो.

कारमधील हायड्रोजन सेलच्या समस्या

हायड्रोजन हे नियतकालिक सारणीवरील सर्वात प्रतिष्ठित रासायनिक घटकांपैकी एक आहे कारण ते किती वेळा येते हे खरे असले तरी, ते मिळवणे सोपे आहे.

हायड्रोजन हा खोलीच्या तपमानावर आणि दाबावर पूर्णपणे निरुपद्रवी वायू आहे, परंतु हायड्रोजन स्वतःच केवळ संग्रहणीय म्हणून अस्तित्वात नाही. जमिनीत हायड्रोजन नाही, झाडांपासून ते वाढत नाही. त्याची उपस्थिती इतर घटकांशी संबंधित आहे जी आपल्याला ते वेगळे करणे आवश्यक आहे: उदाहरणार्थ, पाणी, H2O, दोन हायड्रोजन अणू आणि एक ऑक्सिजन अणू बनलेले आहे.

हायड्रोजन (H2) वेगळे करण्यासाठी, इलेक्ट्रोलिसिस नावाच्या गॅसिफिकेशन प्रक्रियेद्वारे पाण्याचे विजेमध्ये विभाजन करणे आवश्यक आहे. एकीकडे ऑक्सिजन (O) मिळवण्यासाठी मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा आणि दुसरीकडे शुद्ध हायड्रोजन (H2) मिळवण्यासाठी आवश्यक असते.

हायड्रोजन हे हायड्रोकार्बन रिफॉर्मिंग, हायड्रोकार्बन किंवा बायोमास गॅसिफिकेशन, लहान प्रमाणात जीवाणू किंवा शैवाल बायोउत्पादन आणि मोठ्या प्रमाणात थर्मोकेमिकल सायकलिंग (अणु किंवा सौर उर्जा वापरून) देखील मिळवता येते.

हायड्रोजनशी संबंधित आणखी एक जटिल समस्या म्हणजे त्याची साठवण. हा अत्यंत अस्थिर वायू आहे ज्याची घनता फक्त ०.०८९९ kg/m0,0899 आहे., त्यामुळे हा वायू दाबाखाली ठेवणे म्हणजे टाकीमध्ये ठेवण्यासाठी खूप जड वस्तू जोडणे. सध्याच्या तंत्रज्ञानामुळे नुकसानीची हमी देणे व्यावहारिकदृष्ट्या अशक्य आहे, मुख्यतः वाल्व भरणे/रिक्त केल्यामुळे.

याव्यतिरिक्त, इंधन भरण्याची समस्या आहे: हे सोपे नाही. स्पेनमध्ये, जिथे आमच्याकडे सध्या अस्थिर नेटवर्क आहे, तेथे फक्त सात हायड्रोजन प्लांट आहेत: दोन ह्युस्का, एक झारागोझा, एक माद्रिद, एक अल्बासेटे, एक पुएर्तोलानो, एक सेव्हिलमध्ये. 2017 मध्ये 20 पर्यंत 2020 हायड्रोजन प्लँट्स असतील असा अंदाज वर्तवण्यात आला होता, पण वास्तव अगदी वेगळे आहे.

मला आशा आहे की या माहितीसह आपण कारमधील हायड्रोजन इंधन पेशी आणि त्यांच्या वैशिष्ट्यांबद्दल अधिक जाणून घेऊ शकता.