ফুয়েল সেল প্রযুক্তির অগ্রগতি: প্রধান অ্যাপ্লিকেশন এবং ভবিষ্যতের সম্ভাবনা

জ্বালানী কোষ প্রযুক্তি: একটি টেকসই ভবিষ্যতের শক্তি

ইঞ্জিনের গর্জন বা নিষ্কাশন গ্যাস ছাড়াই একটি শক্তির জগতের কল্পনা করুন যেখানে শক্তি হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনের সংমিশ্রণ থেকে আসে, কেবল বিদ্যুৎ, তাপ এবং জল উত্পাদন করে।এটা কোন সায়েন্স ফিকশন নয়, এটা জ্বালানী সেল প্রযুক্তির নতুন বাস্তবতা।এই ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ডিভাইসগুলি যা জ্বলনের পরিবর্তে রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে বিদ্যুৎ উৎপন্ন করে তাদের পরিষ্কার, দক্ষ, নির্ভরযোগ্য,এবং নীরব অপারেশন.

জ্বালানী কোষ কিভাবে কাজ করে: ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল রূপান্তর বিজ্ঞান

জ্বালানী সেল হল ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল শক্তি রূপান্তর ডিভাইস যা হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনের বিক্রিয়া দ্বারা বিদ্যুৎ, তাপ এবং জল উৎপন্ন করে।জ্বালানী কোষগুলিকে পুনরায় চার্জ করার প্রয়োজন হয় না, যতক্ষণ জ্বালানী সরবরাহ করা হয় ততক্ষণ তারা ক্রমাগত শক্তি উত্পাদন করেমূল উপাদানগুলির মধ্যে একটি অ্যানোড, ক্যাথোড এবং ইলেক্ট্রোলাইট ঝিল্লি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, যা এই মূল ধাপগুলির মাধ্যমে কাজ করেঃ

• জ্বালানী সরবরাহঃহাইড্রোজেন (বা অন্যান্য জ্বালানী) অ্যানোডে সরবরাহ করা হয় যখন অক্সিজেন (সাধারণত বাতাস থেকে) ক্যাথোডে পৌঁছায়।
• অ্যানোড প্রতিক্রিয়াঃএকটি অনুঘটক হাইড্রোজেনের অণুকে প্রোটন (এইচ+) এবং ইলেকট্রনে বিভক্ত করে (ই-) ।
• ইলেক্ট্রোলাইট পরিবাহিতাঃপ্রোটনগুলি ইলেক্ট্রোলাইট ঝিল্লি দিয়ে ক্যাথোডে চলে যায় (ইলেক্ট্রোলাইটের ধরনটি জ্বালানী সেল বিভাগগুলি নির্ধারণ করে) ।
• ইলেকট্রন প্রবাহঃইলেকট্রনগুলি ঝিল্লিতে প্রবেশ করতে পারে না এবং পরিবর্তে একটি বহিরাগত সার্কিটের মাধ্যমে ভ্রমণ করে, বৈদ্যুতিক স্রোত তৈরি করে।
• ক্যাথোড প্রতিক্রিয়াঃপ্রোটন, ইলেকট্রন এবং অক্সিজেন একত্রিত হয়ে জল অণু (এইচ 2 ও) গঠন করে।

কোন চলন্ত অংশ ছাড়া, জ্বালানী কোষ ব্যতিক্রমী নির্ভরযোগ্যতার সাথে নিঃশব্দভাবে কাজ করে।তাদের কার্যকারিতা ঐতিহ্যগত জ্বলন ইঞ্জিন এবং বাষ্প টারবাইনকে ছাড়িয়ে যায় কারণ তারা সরাসরি রাসায়নিক শক্তিকে বিদ্যুৎতে রূপান্তর করে, তাপীয় ক্ষতি এড়ানো। যখন অপচয় তাপ ব্যবহার করে তাপ ও শক্তি সংমিশ্রণ (সিএইচপি) সিস্টেমের সাথে মিলিত হয়, তখন সামগ্রিক দক্ষতা আরও উন্নত হয়।

জ্বালানী কোষ প্রযুক্তির মূল সুবিধা

এই উদ্ভাবনী প্রযুক্তি বেশ কয়েকটি আকর্ষণীয় সুবিধা প্রদান করেঃ

• শূন্য নির্গমন অপারেশনঃবিশুদ্ধ হাইড্রোজেন জ্বালানী সেলগুলি কেবলমাত্র জলীয় বাষ্প নির্গত করে। এমনকি হাইড্রোকার্বন-চালিত সংস্করণগুলি জ্বলন প্রযুক্তির তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম নির্গমন উত্পাদন করে।
• উচ্চ দক্ষতাঃশক্তি রূপান্তর হার সাধারণত প্রচলিত উত্পাদন পদ্ধতির চেয়ে বেশি, বিশেষত সিওএইচপি কনফিগারেশনে।
• ব্যতিক্রমী নির্ভরযোগ্যতাঃচলমান অংশের অনুপস্থিতি ন্যূনতম রক্ষণাবেক্ষণের সাথে স্থিতিশীল অপারেশন নিশ্চিত করে।
• নীরব অভিনয়:প্রায় শব্দহীন অপারেশন শব্দ সংবেদনশীল পরিবেশে উপযুক্ত।
• জ্বালানীর নমনীয়তাঃহাইড্রোজেন, প্রাকৃতিক গ্যাস, বায়োগ্যাস এবং মেথানল সহ একাধিক জ্বালানী বিকল্প।
• মডুলার স্কেলাবিলিটিঃসিস্টেমগুলি বিভিন্ন শক্তির প্রয়োজনীয়তার জন্য কনফিগার করা যেতে পারে।

বিভিন্ন শিল্পে বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন

পরিবহন

জ্বালানী সেল যানবাহন (গাড়ি, বাস, ট্রাক, ফোর্কলিফ্ট, ট্রেন) শূন্য নির্গমন, বর্ধিত পরিসীমা এবং দ্রুত জ্বালানী সরবরাহের প্রস্তাব দেয়।

স্টেশনারি পাওয়ার

বাসস্থান, বাণিজ্যিক ভবন, হাসপাতাল এবং ডেটা সেন্টারগুলির জন্য বিদ্যুৎ এবং তাপ সরবরাহ করা, প্রাথমিক বা ব্যাক-আপ শক্তি উত্স হিসাবে।

পোর্টেবল পাওয়ার

ইলেকট্রনিক্স এবং মোবাইল যোগাযোগ ডিভাইসের জন্য কমপ্যাক্ট, উচ্চ-শক্তি ঘনত্বের সমাধান।

বিশেষ ব্যবহার

মহাকাশ ও সামরিক অ্যাপ্লিকেশন সহ মহাকাশযানের শক্তি এবং পানীয় জলের উত্পাদন।

প্রধান জ্বালানী সেল প্রকারের তুলনা

1প্রোটন এক্সচেঞ্জ মেম্ব্রান ফুয়েল সেল (পিইএমএফসি)

মূল বৈশিষ্ট্য:পলিমার ইলেক্ট্রোলাইট, প্ল্যাটিনাম অনুঘটক, 80-200 ডিগ্রি ফারেনহাইট অপারেশন, খাঁটি হাইড্রোজেন জ্বালানী, 40-60% দক্ষতা। দ্রুত স্টার্ট এবং টেলিকম / ডেটা সেন্টার ব্যাক-আপ শক্তি প্রয়োজন যানবাহন জন্য আদর্শ।

2সলিড অক্সাইড ফুয়েল সেল (SOFC)

মূল বৈশিষ্ট্য:সিরামিক ইলেক্ট্রোলাইট, মূল্যবান ধাতু নয় এমন অনুঘটক, 1800 ডিগ্রি ফারেনহাইট অপারেশন, হাইড্রোকার্বন জ্বালানী ক্ষমতা, 50-80% দক্ষতা (সিএইচপি সহ) । আবাসিক এবং শিল্প সমন্বিত তাপ / শক্তি সিস্টেমের জন্য উপযুক্ত।

3ফসফরিক এসিড ফুয়েল সেল (পিএএফসি)

মূল বৈশিষ্ট্য:তরল ফসফরিক অ্যাসিড ইলেক্ট্রোলাইট, প্ল্যাটিনাম অনুঘটক, 300-400 ডিগ্রি ফারেনহাইট অপারেশন, 40-50% দক্ষতা. হাসপাতাল, স্কুল, এবং উত্পাদন সুবিধা জন্য পরিপক্ক প্রযুক্তি.

4. গলিত কার্বনেট ফুয়েল সেল (MCFC)

মূল বৈশিষ্ট্য:গলিত লবণ ইলেক্ট্রোলাইট, 1200 ডিগ্রি ফারেনহাইট অপারেশন, অভ্যন্তরীণ জ্বালানী সংস্কার, 50-80% দক্ষতা (সিএইচপি সহ) । ইউটিলিটি স্কেল বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত।

5আলকালাইন ফুয়েল সেল (এএফসি)

মূল বৈশিষ্ট্য:ক্ষারীয় দ্রবণ ইলেক্ট্রোলাইট, 60-90 ডিগ্রি সেলসিয়াস অপারেশন, 60-90% দক্ষতা। ঐতিহাসিকভাবে মহাকাশ কর্মসূচিতে ব্যবহৃত কিন্তু CO2 দূষণের জন্য সংবেদনশীল।

6ডাইরেক্ট মেথানল ফুয়েল সেল (ডিএমএফসি)

মূল বৈশিষ্ট্য:তরল মেথানল জ্বালানি, ১২৫-২৫০ ডিগ্রি ফারেনহাইট অপারেশন, ৩০-৪০% দক্ষতা। ইলেকট্রনিক্স এবং টেলিযোগাযোগ ব্যাকআপের জন্য পোর্টেবল পাওয়ার সলিউশন।

জ্বালানী কোষ প্রযুক্তির ভবিষ্যৎ

যেমন খরচ হ্রাস এবং কর্মক্ষমতা উন্নতি, জ্বালানী সেল শক্তির সেক্টর জুড়ে ব্যাপক গ্রহণের জন্য প্রস্তুত হয়। সমালোচনামূলক উন্নয়ন এলাকায় অন্তর্ভুক্তঃ

• রূপান্তর দক্ষতা এবং স্থায়িত্ব বৃদ্ধি
• বিকল্প অনুঘটকগুলির মাধ্যমে উপাদান খরচ হ্রাস করা
• পরিবহণের জন্য হাইড্রোজেন অবকাঠামো সম্প্রসারণ
• উন্নত ইলেক্ট্রোলাইট উপকরণ বিকাশ
• বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সিস্টেম ইন্টিগ্রেশন উন্নত করা

অবিচ্ছিন্ন উদ্ভাবন এবং সহায়ক নীতিগুলির সাথে, জ্বালানী সেল প্রযুক্তি বিশ্বব্যাপী টেকসই শক্তি ব্যবস্থা গড়ে তুলতে ক্রমবর্ধমান গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করবে।