கார்களில் ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல்

ஜாமோஸ்

வாகனம் ஓட்டும்போது புகை அல்லது வாயுக்களை மாசுபடுத்தாத ஒரு காரை கற்பனை செய்து பாருங்கள், பெட்ரோல் அல்லது டீசலைப் பயன்படுத்துவதற்குப் பதிலாக, ஹைட்ரஜனை எரிபொருளாகப் பயன்படுத்துகிறது. ஹைட்ரஜன் இனி எதிர்காலத்திற்குரியது அல்ல, ஆனால் ஏற்கனவே கிடைக்கக்கூடிய நன்றி கார்களில் ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல். இது எவ்வாறு செயல்படுகிறது மற்றும் அவற்றைப் பயன்படுத்துவதன் நன்மைகள் என்ன என்று பலர் ஆச்சரியப்படுகிறார்கள்.

இந்த காரணத்திற்காக, இந்த கட்டுரையில் கார்களில் உள்ள ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல், அதன் பண்புகள், நன்மைகள் மற்றும் பலவற்றைப் பற்றி நாங்கள் உங்களுக்குச் சொல்லப் போகிறோம்.

ஹைட்ரஜன் செல் கார்கள் என்றால் என்ன

சாராம்சத்தில், ஹைட்ரஜன் பேட்டரி என்பது ஹைட்ரஜனில் சேமிக்கப்படும் இரசாயன ஆற்றலை மின் ஆற்றலாக மாற்றும் ஒரு சாதனமாகும். இது ஹைட்ரஜன் செயல்முறை மூலம் செயல்படுகிறது காற்றில் இருந்து ஆக்ஸிஜனுடன் இணைந்து மின்சாரம், நீர் மற்றும் வெப்பத்தை துணை தயாரிப்புகளாக உருவாக்குகிறது. உற்பத்தி செய்யப்படும் மின்சாரம், காரின் சக்கரங்களை இயக்கும் மின்சார மோட்டாரை இயக்கி, அதை நகர்த்த அனுமதிக்கிறது.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல் பல தனிப்பட்ட செல்களால் ஆனது.. ஒவ்வொரு கலமும் இரண்டு மின்முனைகளைக் கொண்டுள்ளது, ஒரு அனோட் மற்றும் ஒரு கேத்தோடு, எலக்ட்ரோலைட் எனப்படும் ஒரு பொருளால் பிரிக்கப்படுகிறது. அனோடில் ஹைட்ரஜன் அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் காற்றில் இருந்து ஆக்ஸிஜன் கேத்தோடில் அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது. ஹைட்ரஜன் நேர்மின்முனையுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​​​அது புரோட்டான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களாக உடைகிறது. புரோட்டான்கள் எலக்ட்ரோலைட் வழியாக கேத்தோடிற்கு பயணிக்கின்றன, அதே நேரத்தில் எலக்ட்ரான்கள் வெளிப்புற சுற்று வழியாக பயணித்து, செயல்பாட்டில் மின்சாரத்தை உருவாக்குகின்றன. கேத்தோடில், புரோட்டான்கள், எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் ஆக்சிஜன்கள் இணைந்து நீரையும் வெப்பத்தையும் உருவாக்குகின்றன.

அது எப்படி வேலை செய்கிறது

ஹைட்ரஜன் காரில் உள்ள முக்கிய வேறுபாடு என்னவென்றால், இது ஒரு மின்சார காராக இருந்தாலும், சக்கரங்களை முழுவதுமாக திருப்பும் மின்சார மோட்டார் இருப்பதால், அது அதே வழியில் வேலை செய்யாது. எரிபொருள் செல் வாகனத்தில், கார் தனக்குத் தேவையான மின்சாரத்தை உருவாக்குகிறது.

ஆற்றலைச் சேமிக்க பேட்டரிகளைப் பயன்படுத்துவதற்குப் பதிலாக, அவை கையடக்க மின் நிலையங்களைப் போலவே எரிபொருள் செல்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. எரிப்பு கார்களை நாம் பகுப்பாய்வு செய்தால், பெட்ரோலிய வழித்தோன்றல்களை எரிப்பதன் மூலம் ஆற்றல் பெறப்படுகிறது, மேலும் ஹைட்ரஜன் கார்களில், தேவைக்கேற்ப மின்சாரம் தயாரிக்க ஹைட்ரஜன் செயலாக்கப்படுகிறது.

அழுத்தத்தின் கீழ் ஹைட்ரஜன் வாயு (H2) குறிப்பிட்ட தொட்டிகளில் சேமிக்கப்படுகிறது. இந்த உறுப்பு ஒரு எரிபொருள் கலத்திற்கு வழங்கப்படுகிறது, அங்கு சுற்றுப்புற காற்றில் இருந்து ஆக்ஸிஜன் மின்சாரம் மற்றும் நீர் (H2O) ஒரு எஞ்சிய பொருளாக பெறப்படுகிறது. ஆம், ஹைட்ரஜன் கார்களில் வெளியேற்ற குழாய்கள் உள்ளன, ஆனால் அவை மாசுபடுத்துவதில்லை, அவை நீராவியை மட்டுமே வெளியிடுகின்றன.

எரிபொருள் கலத்தால் உருவாக்கப்படும் மின்சாரம் பேட்டரிக்குச் செல்கிறது, மேலும் மின்சார காரில் உள்ளதைப் போலவே, காரின் மின்சார மோட்டாருக்கும் மின்சாரம் விநியோகிக்க பேட்டரி பொறுப்பாகும். தேவைக்கேற்ப மின்சாரம் எரிபொருள் கலத்திலிருந்து நேரடியாக மின்சார மோட்டாருக்கு வழங்கப்படலாம்.

பேட்டரியில் திரட்டப்பட்ட அதிகப்படியான மின்சாரம், மீளுருவாக்கம் பிரேக்கிங் மூலம் ஆற்றல் மீட்பு, இது பேட்டரியில் சேமிக்கப்படுகிறது, இது ஹைட்ரஜனை உட்கொள்ளாமல் கூட எரிபொருள் செல் பொறிமுறையை வேலை செய்ய அனுமதிக்கிறது.

நன்மை மற்றும் காலம்

ஆயுள் என்று வரும்போது, ​​பாரம்பரிய பெட்ரோல் அல்லது டீசல் கார் போன்ற ஹைட்ரஜனில் இயங்கும் காரை நினைத்துப் பாருங்கள். இதன் விளைவாக, கார்களில் உள்ள ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல்கள் ஒரு வழக்கமான வாகனத்தின் ஆயுட்காலம் நீடிக்கும், மற்ற வாகனங்களைப் போலவே அதே தரம், ஆயுள் மற்றும் நம்பகத்தன்மையுடன் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் கலங்களின் முக்கிய நன்மை சுற்றுச்சூழலுக்கு கேடு விளைவிக்கும் மாசுக்களை வெளியிடாமல் மின்சாரம் தயாரிக்கிறார்கள். ஒரே குறிப்பிடத்தக்க துணை தயாரிப்பு நீர், இது ஹைட்ரஜன் செல் வாகனங்களை "பூஜ்ஜிய உமிழ்வு" என்று கருதுகிறது. கூடுதலாக, அவை பாரம்பரிய மின்சார வாகன பேட்டரிகளுடன் ஒப்பிடும்போது அதிக சுயாட்சியை வழங்குகின்றன, ஏனெனில் ரீசார்ஜிங் செயல்முறை வேகமானது மற்றும் பெட்ரோல் தொட்டியை நிரப்புவதற்கு ஒப்பிடத்தக்கது.

கார்களில் ஹைட்ரஜன் பேட்டரியைப் பயன்படுத்துவதன் மற்ற நன்மைகள்:

• பூஜ்ஜிய உள்ளூர் உமிழ்வு: நகரச் சூழல்களில் காற்று மாசுபாடு மற்றும் காற்றின் தரத்தை குறைப்பதில் கணிசமான பங்களிப்பை வழங்கும் நீராவி மட்டுமே உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.
• விரிவாக்கப்பட்ட சுயாட்சி: ஹைட்ரஜன் செல் வாகனங்கள் ரீசார்ஜ் செய்வதற்கு முன் அதிக நேரம் ஓடக்கூடியவை, இதனால் அவை நீண்ட தூர பயணத்திற்கு மிகவும் பொருத்தமானதாக இருக்கும்.
• வேகமாக கட்டணம்: ஒரு ஹைட்ரஜன் தொட்டியை நிரப்புவதற்கு சில நிமிடங்கள் ஆகலாம், அது பெட்ரோல் டேங்க் நிரப்ப எடுக்கும் நேரத்தைப் போன்றது.
• பயன்பாட்டின் நெகிழ்வுத்தன்மை: ஹைட்ரஜன் செல்கள் வாகனங்களில் மட்டுமின்றி, ஜெனரேட்டர்கள் மற்றும் பேக்கப் பவர் சிஸ்டம்கள் போன்ற நிலையான சக்தி அமைப்புகளிலும் பல்வேறு பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படலாம்.
• ஆற்றல் திறன்: வழக்கமான உள் எரிப்பு இயந்திரங்களுடன் ஒப்பிடும்போது ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல்கள் ஆற்றல் மாற்றத்தின் அடிப்படையில் மிகவும் திறமையானதாக இருக்கலாம்.
• புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலுக்கான பங்களிப்பு: ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் கலங்களில் பயன்படுத்தப்படும் ஹைட்ரஜனானது, சூரிய மற்றும் காற்றாலை போன்ற புதுப்பிக்கத்தக்க மூலங்களிலிருந்து, மின்னாற்பகுப்பு எனப்படும் செயல்முறை மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படலாம்.

கார்களில் ஹைட்ரஜன் கலத்தின் சிக்கல்கள்

ஹைட்ரஜன் என்பது கால அட்டவணையில் உள்ள மிகச் சிறந்த வேதியியல் கூறுகளில் ஒன்றாகும் என்பது உண்மைதான் என்றாலும், அது அடிக்கடி நிகழ்கிறது, அதைப் பெறுவது எளிது.

ஹைட்ரஜன் என்பது அறை வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில் முற்றிலும் பாதிப்பில்லாத வாயுவாகும், ஆனால் ஹைட்ரஜனே ஒரு சேகரிப்புப் பொருளாக இல்லை. மண்ணில் ஹைட்ரஜன் இல்லை, மரங்களிலிருந்து வளரவும் இல்லை. அதன் இருப்பு நாம் பிரிக்க வேண்டிய மற்ற உறுப்புகளுடன் தொடர்புடையது: எடுத்துக்காட்டாக, நீர், H2O, இரண்டு ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் மற்றும் ஒரு ஆக்ஸிஜன் அணுவால் ஆனது.

ஹைட்ரஜனை (H2) பிரிக்க, மின்னாற்பகுப்பு எனப்படும் வாயுமயமாக்கல் செயல்முறை மூலம் தண்ணீரை மின்சாரமாகப் பிரிக்க வேண்டும். ஒருபுறம் ஆக்ஸிஜனை (O) பெறுவதற்கு அதிக அளவு ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது, மறுபுறம் அதை சேமிக்க தூய ஹைட்ரஜன் (H2) தேவைப்படுகிறது.

ஹைட்ரோகார்பன் சீர்திருத்தம், ஹைட்ரோகார்பன் அல்லது பயோமாஸ் வாயுவாக்கம், சிறிய அளவிலான பாக்டீரியா அல்லது ஆல்கா உயிர் உற்பத்தி மற்றும் பெரிய அளவிலான தெர்மோகெமிக்கல் சைக்கிள் (அணு அல்லது சூரிய சக்தியைப் பயன்படுத்தி) மூலம் ஹைட்ரஜனைப் பெறலாம்.

ஹைட்ரஜனுடன் தொடர்புடைய மற்றொரு சிக்கலான சிக்கல் அதன் சேமிப்பு ஆகும். இது 0,0899 கிலோ/மீ3 அடர்த்தி கொண்ட மிகவும் ஆவியாகும் வாயு ஆகும், எனவே இந்த வாயுவை அழுத்தத்தில் வைத்திருப்பது என்பது தொட்டியில் வைக்க மிகவும் கனமான பொருட்களைச் சேர்ப்பதாகும். தற்போதைய தொழில்நுட்பத்துடன், முக்கியமாக வால்வுகளை நிரப்புதல்/காலியிடுவதால் ஏற்படும் இழப்புகளுக்கு உத்தரவாதம் அளிப்பது நடைமுறையில் சாத்தியமற்றது.

கூடுதலாக, எரிபொருள் நிரப்புவதில் சிக்கல் உள்ளது: இது எளிதானது அல்ல. ஸ்பெயினில், தற்போது நிலையற்ற நெட்வொர்க்கைக் கொண்டுள்ள ஸ்பெயினில், ஏழு ஹைட்ரஜன் ஆலைகள் மட்டுமே உள்ளன: ஹூஸ்காவில் இரண்டு, ஜராகோசாவில் ஒன்று, மாட்ரிட்டில் ஒன்று, அல்பாசெட்டில் ஒன்று, புவெர்டோலானோவில் ஒன்று, செவில்லில் ஒன்று. 2017 ஆம் ஆண்டில் 20 ஆம் ஆண்டில் 2020 ஹைட்ரஜன் ஆலைகள் இருக்கலாம் என்று கணிக்கப்பட்டது, ஆனால் உண்மை முற்றிலும் வேறுபட்டது.

இந்த தகவலுடன் நீங்கள் கார்களில் உள்ள ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல்கள் மற்றும் அவற்றின் பண்புகள் பற்றி மேலும் அறியலாம் என்று நம்புகிறேன்.