5 ধরনের জ্বালানী কোষের পরিচিতি

একটি প্রোটন এক্সচেঞ্জ মেমব্রেন ফুয়েল সেল একটি প্রোটন এক্সচেঞ্জ মেমব্রেনকে ইলেক্ট্রোলাইট হিসাবে ব্যবহার করে। এই ধরণের জ্বালানী কোষে, হাইড্রোজেন গ্যাসকে অ্যানোডের মাধ্যমে খাওয়ানো হয় যখন ক্যাথোডে অক্সিজেন গ্যাস সরবরাহ করা হয়, প্রোটন এক্সচেঞ্জ মেমব্রেন তাদের মধ্যে ইলেক্ট্রোলাইট হিসাবে কাজ করে। ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়ার সময়, অ্যানোডে হাইড্রোজেন গ্যাস প্রোটন এবং ইলেকট্রনে বিভক্ত হয়। প্রোটনগুলি প্রোটন এক্সচেঞ্জ মেমব্রেনের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময়, ইলেকট্রনগুলি একটি বাহ্যিক সার্কিটের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপন্ন করে। ক্যাথোডে, অক্সিজেন প্রোটন এবং ইলেকট্রনের সাথে একত্রিত হয়, একটি উপজাত হিসাবে জলীয় বাষ্প তৈরি করে। PEMFCগুলি উচ্চ শক্তির ঘনত্ব, দ্রুত স্টার্ট-আপ সময় এবং উচ্চ-দক্ষ রূপান্তরের মতো সুবিধাগুলি অফার করে, যার ফলে তারা গাড়ি এবং হালকা ট্রাকের মতো পরিবহন যানে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

একটি ক্ষারীয় জ্বালানী কোষ ইলেক্ট্রোলাইট হিসাবে একটি পটাসিয়াম হাইড্রক্সাইড দ্রবণ নিযুক্ত করে। AFC-তে, হাইড্রোজেন গ্যাস অ্যানোডে হাইড্রোজেন আয়ন এবং ইলেক্ট্রনে পচনশীল হয়। হাইড্রোজেন আয়ন পটাসিয়াম হাইড্রোক্সাইড দ্রবণকে অতিক্রম করে, যখন ইলেকট্রন একটি বহিরাগত সার্কিটের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপন্ন করে। ক্যাথোডে, অক্সিজেন হাইড্রোজেন আয়ন এবং ইলেকট্রনের সাথে একত্রিত হয়, ফলে জল একটি উপজাত হিসাবে তৈরি হয়। AFCs উচ্চ-দক্ষতা রূপান্তর এবং স্থায়িত্ব প্রদর্শন করে, কিন্তু পটাসিয়াম হাইড্রক্সাইড দ্রবণের ক্ষয়কারীতার কারণে, তারা মহাকাশ এবং প্রতিরক্ষার মতো নির্দিষ্ট ক্ষেত্রে ব্যাপক প্রয়োগ খুঁজে পায়।

একটি ফসফরিক অ্যাসিড জ্বালানী কোষ ফসফরিক অ্যাসিডকে ইলেক্ট্রোলাইট হিসাবে নিয়োগ করে। PAFC-তে, হাইড্রোজেন গ্যাস অ্যানোডে প্রোটন এবং ইলেকট্রনে বিভক্ত হয়। প্রোটনগুলি ফসফরিক অ্যাসিড ইলেক্ট্রোলাইটের মাধ্যমে স্থানান্তরিত হয়, যখন ইলেকট্রনগুলি একটি বহিরাগত সার্কিটের মাধ্যমে প্রবাহিত হয়, বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপন্ন করে। ক্যাথোডে, অক্সিজেন প্রোটন এবং ইলেকট্রনের সাথে একত্রিত হয়, একটি উপজাত হিসাবে জল তৈরি করে। PAFCs উচ্চ-দক্ষ রূপান্তর এবং স্থিতিশীলতা অফার করে, সাধারণত জেনারেটর সেট এবং কোজেনারেশন সিস্টেমে প্রয়োগ করা হয়।

একটি সলিড অক্সাইড ফুয়েল সেল ইলেক্ট্রোলাইট হিসাবে একটি কঠিন অক্সাইড উপাদান ব্যবহার করে। একটি SOFC-তে, হাইড্রোজেন গ্যাস অ্যানোডে প্রোটন এবং ইলেকট্রনে পচে যায়। প্রোটনগুলি কঠিন অক্সাইড ইলেক্ট্রোলাইটের মাধ্যমে স্থানান্তরিত হয়, যখন ইলেকট্রনগুলি একটি বহিরাগত সার্কিটের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপন্ন করে। ক্যাথোডে, অক্সিজেন জারণের মধ্য দিয়ে যায় কারণ এটি প্রোটন এবং ইলেকট্রনের সাথে একত্রিত হয়, অক্সিজেন আয়ন তৈরি করে। এই অক্সিজেন আয়নগুলি কঠিন অক্সাইড ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্য দিয়ে অ্যানোডে ফিরে যায়, যেখানে তারা হাইড্রোজেন গ্যাসের সাথে বিক্রিয়া করে, উপজাত হিসাবে জলীয় বাষ্প তৈরি করে। এসওএফসিগুলি উচ্চ-দক্ষ রূপান্তর, জ্বালানী নমনীয়তা এবং দীর্ঘ জীবনকালের মতো সুবিধাগুলি অফার করে, যা সাধারণত জেনারেটর সেট এবং কোজেনারেশন সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়।

একটি গলিত কার্বনেট ফুয়েল সেল (MCFC) একটি উচ্চ-তাপমাত্রা জ্বালানী কোষ যা গলিত কার্বনেটকে ইলেক্ট্রোলাইট হিসাবে নিয়োগ করে। একটি MCFC-তে, জ্বালানী গ্যাস সাধারণত হাইড্রোজেন এবং কার্বন ডাই অক্সাইডের মিশ্রণ নিয়ে গঠিত। এই গ্যাসগুলি অ্যানোড প্রতিক্রিয়া অঞ্চলে কার্বনেট আয়ন এবং ইলেকট্রনে পচনশীল হয়। কার্বনেট আয়নগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় গলিত কার্বনেট ইলেক্ট্রোলাইটের মাধ্যমে স্থানান্তর করতে পারে এবং ক্যাথোড প্রতিক্রিয়া অঞ্চলে, অক্সিজেনের সাথে একত্রিত হয়ে জল, কার্বন ডাই অক্সাইড এবং ইলেকট্রন তৈরি করতে পারে। ইলেকট্রন একটি বহিরাগত সার্কিটের মাধ্যমে প্রবাহিত হয়, বৈদ্যুতিক শক্তি উত্পাদন করে। MCFC-এর অপারেটিং তাপমাত্রা সাধারণত 600 থেকে 700 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত হয়ে থাকে।