தமிழ்

எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பத்தின் அடிப்படைகள், பயன்பாடுகள், நன்மைகள் மற்றும் எதிர்காலத்தை ஆராயுங்கள். எரிபொருள் செல்கள் ஒரு தூய்மையான, மேலும் நிலையான உலகளாவிய ஆற்றல் சூழலுக்கு எவ்வாறு பங்களிக்கின்றன என்பதைப் புரிந்து கொள்ளுங்கள்.

எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பம்: ஒரு நிலையான எதிர்காலத்திற்கான விரிவான வழிகாட்டி

எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பம் தூய்மையான ஆற்றல் உற்பத்தியில் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றத்தைக் குறிக்கிறது, இது பாரம்பரிய புதைபடிவ எரிபொருள் அடிப்படையிலான அமைப்புகளுக்கு ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய மாற்றாக அமைகிறது. இந்த வழிகாட்டி எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பத்தின் கொள்கைகள், வகைகள், பயன்பாடுகள், நன்மைகள் மற்றும் எதிர்கால வாய்ப்புகளை உள்ளடக்கிய ஒரு விரிவான கண்ணோட்டத்தை வழங்குகிறது.

எரிபொருள் செல்கள் என்றால் என்ன?

ஒரு எரிபொருள் செல் என்பது ஒரு மின்வேதியியல் சாதனம் ஆகும், இது ஒரு எரிபொருளின் (பெரும்பாலும் ஹைட்ரஜன், ஆனால் இயற்கை எரிவாயு, மெத்தனால் அல்லது உயிரிவாயுவையும் உள்ளடக்கலாம்) மற்றும் ஒரு ஆக்ஸிஜனேற்றியின் (பொதுவாக காற்றில் இருந்து ஆக்ஸிஜன்) வேதியியல் ஆற்றலை மின்சாரம், வெப்பம் மற்றும் நீராக மாற்றுகிறது. ஆற்றலைச் சேமிக்கும் பேட்டரிகளைப் போலல்லாமல், எரிபொருள் வழங்கப்படும் வரை எரிபொருள் செல்கள் மின்சாரத்தை உருவாக்குகின்றன. இந்த தொடர்ச்சியான செயல்பாடு, வாகனங்களுக்கு சக்தி அளிப்பதில் இருந்து முக்கியமான உள்கட்டமைப்புகளுக்கு காப்பு சக்தி வழங்குவது வரை பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு அவற்றை ஏற்றதாக ஆக்குகிறது.

எரிபொருள் செல்கள் எப்படி வேலை செய்கின்றன: ஒரு எளிமையான விளக்கம்

ஒரு எரிபொருள் செல்லின் மையமானது ஒரு நேர்மின்வாய், ஒரு எதிர்மின்வாய், மற்றும் ஒரு மின்பகுளி ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. செயல்முறையின் எளிமையான விளக்கம் இங்கே:

எரிபொருள் செல்களின் வகைகள்

எரிபொருள் செல்கள் அவை பயன்படுத்தும் மின்பகுளியின் வகையை அடிப்படையாகக் கொண்டு வகைப்படுத்தப்படுகின்றன, இது அவற்றின் இயக்க வெப்பநிலை, செயல்திறன், எரிபொருள் தேவைகள் மற்றும் பயன்பாடுகளை தீர்மானிக்கிறது. மிகவும் பொதுவான வகைகளின் ஒரு கண்ணோட்டம் இங்கே:

புரோட்டான் பரிமாற்ற சவ்வு எரிபொருள் செல்கள் (PEMFCs)

PEMFC கள் ஒரு திட பாலிமர் சவ்வை மின்பகுளியாகப் பயன்படுத்துகின்றன. அவை ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த வெப்பநிலையில் (சுமார் 80°C) இயங்குகின்றன, இது அவற்றை கையடக்க பயன்பாடுகள் மற்றும் போக்குவரத்துக்கு ஏற்றதாக ஆக்குகிறது.

திட ஆக்சைடு எரிபொருள் செல்கள் (SOFCs)

SOFC கள் ஒரு திட பீங்கான் பொருளை மின்பகுளியாகப் பயன்படுத்துகின்றன. அவை உயர் வெப்பநிலையில் (சுமார் 500-1000°C) இயங்குகின்றன, இது அதிக மின் செயல்திறனை அடையவும் பல்வேறு எரிபொருட்களைப் பயன்படுத்தவும் உதவுகிறது.

கார எரிபொருள் செல்கள் (AFCs)

AFCs ஒரு கார மின்பகுளியை (எ.கா., பொட்டாசியம் ஹைட்ராக்சைடு) பயன்படுத்துகின்றன. அவை மிதமான வெப்பநிலையில் (சுமார் 100-250°C) இயங்குகின்றன மற்றும் அதிக செயல்திறன் கொண்டவை. இருப்பினும், அவை கார்பன் டை ஆக்சைடு மாசுபாட்டிற்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டவை.

உருகிய கார்பனேட் எரிபொருள் செல்கள் (MCFCs)

MCFC கள் உருகிய கார்பனேட் உப்பை மின்பகுளியாகப் பயன்படுத்துகின்றன. அவை உயர் வெப்பநிலையில் (சுமார் 650°C) இயங்குகின்றன மற்றும் பெரிய அளவிலான ஆற்றல் உற்பத்திக்கு ஏற்றவை.

பாஸ்போரிக் அமில எரிபொருள் செல்கள் (PAFCs)

PAFC கள் திரவ பாஸ்போரிக் அமிலத்தை மின்பகுளியாகப் பயன்படுத்துகின்றன. அவை மிதமான வெப்பநிலையில் (சுமார் 150-200°C) இயங்குகின்றன மற்றும் மிகவும் முதிர்ச்சியடைந்த எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பங்களில் ஒன்றாகும்.

எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பத்தின் பயன்பாடுகள்

எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பம் பல்வேறு துறைகளில் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. சில முக்கிய எடுத்துக்காட்டுகள் இங்கே:

போக்குவரத்து

எரிபொருள் செல்கள் பல்வேறு வகையான வாகனங்களுக்கு சக்தி அளிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவற்றுள்:

நிலையான ஆற்றல் உற்பத்தி

எரிபொருள் செல்கள் பல்வேறு பயன்பாடுகளில் நிலையான ஆற்றல் உற்பத்திக்காக பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவற்றுள்:

கையடக்க ஆற்றல்

எரிபொருள் செல்கள் கையடக்க ஆற்றல் பயன்பாடுகளிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவற்றுள்:

பொருட்கள் கையாளுதல்

ஃபோர்க்லிஃப்ட்ஸ் மற்றும் பேலட் டிரக்குகள் போன்ற பொருட்கள் கையாளும் உபகரணங்களில் எரிபொருள் செல்கள் பெருகிய முறையில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இது பாரம்பரிய பேட்டரி மூலம் இயங்கும் உபகரணங்களை விட பல நன்மைகளை வழங்குகிறது.

எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பத்தின் நன்மைகள்

எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பம் பாரம்பரிய ஆற்றல் மூலங்களை விட பல நன்மைகளை வழங்குகிறது:

எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பத்தின் சவால்கள்

அதன் நன்மைகள் இருந்தபோதிலும், எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பம் பல சவால்களை எதிர்கொள்கிறது:

ஹைட்ரஜன் பொருளாதாரம் மற்றும் எரிபொருள் செல்கள்

எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பம் "ஹைட்ரஜன் பொருளாதாரம்" என்ற கருத்துடன் நெருக்கமாக இணைக்கப்பட்டுள்ளது, அங்கு ஹைட்ரஜன் ஒரு முதன்மை ஆற்றல் கடத்தியாக செயல்படுகிறது. ஒரு ஹைட்ரஜன் பொருளாதாரத்தில், ஹைட்ரஜன் புதுப்பிக்கத்தக்க மூலங்களிலிருந்து (எ.கா., சூரிய, காற்று அல்லது நீர் மின்சாரம்) மின்னாற்பகுப்பு மூலம் உற்பத்தி செய்யப்பட்டு, சேமிக்கப்பட்டு, பின்னர் பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு மின்சாரத்தை உருவாக்க எரிபொருள் செல்களில் பயன்படுத்தப்படும்.

மின்னாற்பகுப்பு என்பது மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்தி நீரை ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனாகப் பிரிக்கும் செயல்முறையாகும்: 2H2O → 2H2 + O2. புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலால் இயக்கப்படும் போது, மின்னாற்பகுப்பு ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்ய ஒரு தூய்மையான மற்றும் நிலையான வழியை வழங்குகிறது.

எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பத்தில் உலகளாவிய முயற்சிகள் மற்றும் முதலீடுகள்

உலகெங்கிலும் உள்ள அரசாங்கங்களும் தொழில்துறைகளும் எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சி மற்றும் பயன்பாட்டை விரைவுபடுத்த அதிக முதலீடு செய்து வருகின்றன. எடுத்துக்காட்டுகள் பின்வருமாறு:

எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பத்தின் எதிர்காலம்

எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பத்தின் எதிர்காலம் நம்பிக்கைக்குரியதாக உள்ளது, தற்போதைய ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டு முயற்சிகள் இவற்றில் கவனம் செலுத்துகின்றன:

செயல்படுத்தக்கூடிய நுண்ணறிவுகள்: எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பத்தை ஏற்றுக்கொள்வது

எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பத்தை ஏற்றுக்கொள்வதில் ஆர்வமுள்ள தனிநபர்கள் மற்றும் நிறுவனங்களுக்கான சில செயல்படுத்தக்கூடிய நுண்ணறிவுகள் இங்கே:

முடிவுரை

எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பம் ஒரு தூய்மையான, மேலும் நிலையான ஆற்றல் எதிர்காலத்தை உருவாக்குவதற்கான மகத்தான ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது. சவால்கள் இருந்தாலும், தற்போதைய ஆராய்ச்சி, மேம்பாடு மற்றும் முதலீடு ஆகியவை பல்வேறு பயன்பாடுகளில் எரிபொருள் செல்களின் பரவலான பயன்பாட்டிற்கு வழி வகுக்கின்றன. எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பத்தை ஏற்றுக்கொள்வதன் மூலம், புதைபடிவ எரிபொருட்களைச் சார்ந்திருப்பதைக் குறைத்து, காலநிலை மாற்றத்தைத் தணித்து, எதிர்கால தலைமுறையினருக்கு ஒரு நிலையான உலகத்தை உருவாக்க முடியும். தொழில்நுட்பம் முதிர்ச்சியடைந்து செலவுகள் குறையும்போது, எரிபொருள் செல்கள் உலகளாவிய ஆற்றல் நிலப்பரப்பில் பெருகிய முறையில் முக்கிய பங்கு வகிக்கத் தயாராக உள்ளன.