जेव्हा आपण भविष्यातील उर्जांबद्दल बोलतो तेव्हा इंधन म्हणून हायड्रोजन नेहमीच लक्षात येते. या प्रकरणात, द हायड्रोजन सेल नूतनीकरणक्षम उर्जा आणि ऊर्जा संक्रमणाशी संबंधित जवळजवळ कोणत्याही संभाषणात तो नेहमीच उपस्थित राहिला. उर्जा संक्रमणामध्ये जिथे आपण जीवाश्म इंधनांचा वापर कमी करू इच्छितो, आपल्याला शहरात कायमस्वरुपी गतिशीलता आवश्यक आहे. येथेच हायड्रोजन बॅटरीचा वापर करून संक्रमण होणे आवश्यक आहे, कारण इतर क्षेत्रांव्यतिरिक्त, ग्रीनहाऊस गॅस उत्सर्जन नसलेल्या मोटारींमध्ये ही चावी असू शकते.
म्हणूनच, हायड्रोजनच्या जीवनाबद्दल आणि त्यातील वैशिष्ट्यांविषयी आपल्याला आवश्यक असलेल्या सर्व गोष्टी सांगण्यासाठी आम्ही हा लेख समर्पित करणार आहोत.
हायड्रोजन बॅटरी म्हणजे काय
जेव्हा आपण हायड्रोजन बॅटरीबद्दल बोलत आहोत एक इलेक्ट्रोकेमिकल डिव्हाइस जे इंधन साठवते त्या रासायनिक उर्जाला विद्युत उर्जेमध्ये रुपांतरित करण्यास सक्षम आहे. हे इंधन जे नंतर साठवले जाते ते विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतरित होते हायड्रोजन. म्हणून, हायड्रोजन सेलचा उपयोग या वैशिष्ट्यांसह असलेल्या कोणत्याही डिव्हाइसवर उर्जा देण्यासाठी केला जाऊ शकतो.
आज हायड्रोजन बॅटरीचा सर्वात व्यापक वापर म्हणजे इलेक्ट्रिक कारची मोटर उर्जा करणे, जरी ती केवळ एकट्या नसते. जोपर्यंत सेलमध्ये इंधन आहे, तोपर्यंत ऊर्जा पुरवण्यास सक्षम आहे आणि जेव्हा ते रिक्त होते, तेव्हा ते पुन्हा भरते.
मुख्य वैशिष्ट्ये
हायड्रोजन सेलचे मुख्य भाग कोणते आहेत याचे विश्लेषण आम्ही करणार आहोत.
- एनोड: तो ब्लॉकलाचा नकारात्मक भाग आहे. हे नकारात्मक ध्रुव नावाने ओळखले जाते आणि हायड्रोजनमधून सोडण्यात येणारे इलेक्ट्रॉन चालविण्यास जबाबदार असते जेणेकरून ते बाह्य विद्युत सर्किटद्वारे वापरले जाऊ शकतात.
- कॅथोड: ब बॅटरीचा ध्रुव ध्रुव आहे. उत्प्रेरकाच्या पृष्ठभागावर ऑक्सिजनचे वितरण करण्यास आणि सर्व इलेक्ट्रॉन परत चालविण्यास जबाबदार आहे. या प्रक्रियेबद्दल त्यांचे आभार आहे की ते पुन्हा संयोजित केले जाऊ शकतात.
- इलेक्ट्रोलाइट: हे अशा सामग्रीद्वारे तयार केले गेले होते की ते केवळ सकारात्मक शुल्काचे आयन आयोजित करू शकेल. इलेक्ट्रोलाइट अखेरीस इलेक्ट्रॉन अवरोधित करू शकते.
- उत्प्रेरक: ही एक अशी सामग्री आहे जी ऑक्सिजन आणि हायड्रोजन दरम्यान रासायनिक प्रतिक्रिया सुलभ करण्यासाठी जबाबदार आहे. ही प्रतिक्रिया वीज निर्माण करण्यास सक्षम असणे आवश्यक आहे. सर्वात सामान्य गोष्ट अशी आहे की हे कार्बन पेपर किंवा कपड्यावर प्लॅटिनम नॅनो पार्टिकल्सच्या अत्यंत पातळ थराने बनलेले आहे.
हायड्रोजन सेलचे ऑपरेशन
एकदा आपल्याला मुख्य वैशिष्ट्ये आणि हायड्रोजन सेलचे भाग माहित झाल्यावर आपण ते कसे कार्य करते ते पाहू. आम्हाला माहित आहे की दाबलेले हायड्रोजन एनोडच्या बाजूने पेशीमध्ये प्रवेश करते. जेव्हा हायड्रोजन त्यात प्रवेश करते तेव्हा या वायूस दबाव द्वारे उत्प्रेरकांद्वारे भाग पाडते. जेव्हा हायड्रोजन रेणू प्लॅटिनमच्या संपर्कात येतो, जो उत्प्रेरक घटकाचा भाग आहे, हे 2 प्रोटॉन आणि 2 इलेक्ट्रॉनमध्ये विभागले गेले आहे.
इलेक्ट्रॉन एनोडद्वारे बाह्य सर्किटपर्यंत चालविले जातात. येथेच जे दिले जाते त्या उर्जासाठी आवश्यक कार्य करण्याची जबाबदारी त्यांच्यावर आहे. उदाहरणार्थ, इलेक्ट्रिक मोटरला पॉवर करण्यासाठी हे लागू केले जाऊ शकते. एकदा उर्जा स्त्रोताचा पुरवठा झाल्यावर ते कॅथोड भागाद्वारे बॅटरीकडे परत जातात. एकदा आपण कॅथोडवर गेल्यानंतर ऑक्सिजन उत्प्रेरकामधून जातो आणि दोन नॅक्सिजन अणू बनवतात ज्यावर खूप नकारात्मक शुल्क आकारले जाते. हे नकारात्मक शुल्क आधीपासून प्रोटॉनला आकर्षित करते आणि ते दोन इलेक्ट्रॉन एकत्र करतात जे बाह्य सर्किटवर परत जातात. हे सर्व पाण्याचे रेणू बनवते.
फायदे
अक्षय ऊर्जेवर आधारित हायड्रोजन बैटरी इतर इंधनांशी संबंधित कोणते फायदे आहेत याचे विश्लेषण आम्ही करणार आहोत. हे इंधन इतर पर्यायांपेक्षा श्रेष्ठ असल्याचे काही कारणे खालीलप्रमाणे आहेत:
- ते प्रदूषण करणार्‍या उत्सर्जनाचे उत्पादन करीत नाहीत: जसे आपण बॅटरीच्या ऑपरेशनचे वर्णन पाहिले आहे, हायड्रोजन प्लस ऑक्सिजन वीज आणि नंतर पाण्याचे वाफ निर्माण करते. आम्हाला माहित आहे की पाण्याची वाफ एक हरितगृह वायू आहे परंतु ती निरुपद्रवी आहे. कारण हे नैसर्गिक हरितगृह वायू आहे.
- हे दहन इंजिनपेक्षा अधिक कार्यक्षम आहे: हे केवळ प्रदूषित होण्यास मदत करत नाही तर रासायनिक उर्जेचे अधिक कार्यक्षमतेने विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर करते. दहन इंजिनने इंधनाच्या रासायनिक उर्जेचे उष्णतेमध्ये रुपांतर केले पाहिजे आणि इंजिन हलविण्यास सक्षम असलेली ही यांत्रिक ऊर्जा. हे एक इंद्रियगोचर तयार करते ज्याला थर्मल अडथळा म्हणून ओळखले जाते. ही घटना हायड्रोजन सेलद्वारे बनविलेल्या उर्जेच्या थेट रूपांतरणापर्यंत मर्यादित आहे.
- त्यांचे कोणतेही चालणारे भाग नाहीत: स्थिर भाग नसल्यामुळे ते दहन इंजिनपेक्षा अधिक विश्वासार्ह होते. दहन इंजिनमध्ये बरेच भाग आहेत जे खंडित होऊ शकतात.
- पर्यावरणासह हायड्रोजनचे उत्पादन अधिक आदरपूर्वक केले जाऊ शकते- जीवाश्म इंधनांऐवजी हायड्रोजनचे उत्पादन स्वच्छ पद्धतीने केले जाऊ शकते. हे त्याला अधिक हरित उर्जा पर्याय बनविण्यात योगदान देते.
हायड्रोजन सेलचे तोटे
उर्जेच्या जवळजवळ कोणत्याही स्त्रोतांप्रमाणेच, नूतनीकरणयोग्य असो वा नसो, त्यातही काही कमतरता आहेत. आणि हे असे आहे की या प्रकारच्या उर्जेचा उर्जा स्त्रोत अशा अनेक आव्हानांची मालिका सादर करतो जे या क्षणाकरिता जगभर व्यापक होण्यापासून प्रतिबंधित करते. चला हे तोटे काय ते पाहूयाः
- त्याची किंमत जास्त आहे: हायड्रोजन जरी मुबलक प्रमाणात असले तरी ते बॅटरीच्या स्वरूपात उपयुक्त बनविणे सध्याच्या तंत्रज्ञानाशी एकमताने राहिले आहे.
- हे ज्वलनशील आहे: हायड्रोजन सेलची सुरक्षितता चिंताजनक राहिली आहे कारण यामुळे कधीही आग लागू शकते.
- संग्रहित करणे आणि वाहतूक करणे अवघड आहे: कोळशासारख्या इतर इंधनांप्रमाणेच ते साठवणे आणि वाहतूक करणे अधिक अवघड आहे.
पाण्यातून हायड्रोजनचे शुद्ध उत्पादन केले जाऊ शकते, परंतु ही ऊर्जा-केंद्रित प्रक्रिया आहे. सध्या, सर्वात आर्थिक प्रक्रिया म्हणजे नैसर्गिक संपांच्या कोळशापासून हायड्रोजन काढणे. या कारणास्तव, तयार होणारे बहुतेक हायड्रोजन जीवाश्म इंधनातून प्राप्त होते, म्हणूनच ते पूर्णपणे नूतनीकरणयोग्य उर्जा मानले जाऊ शकत नाही.
मला आशा आहे की या माहितीसह आपण हायड्रोजन बॅटरी आणि त्यातील वैशिष्ट्यांबद्दल अधिक जाणून घेऊ शकता.