ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் போக்குவரத்தில் அவற்றின் திறன்

இந்த வலைப்பதிவு இடுகை ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் அவற்றின் திறன், குறிப்பாக போக்குவரத்துத் துறையில் ஆழமான டைவ் எடுக்கிறது. ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் மின்கலங்களின் அடிப்படைக் கொள்கைகள் முதல் அவற்றின் பல்வேறு வகைகள் மற்றும் வேலை செய்யும் வழிமுறைகள் வரை பரந்த அளவிலான தகவல்கள் வழங்கப்படுகின்றன. ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் வாகனங்களின் நன்மைகள், சுற்றுச்சூழல் பாதிப்புகள் மற்றும் எதிர்கால வாய்ப்புகளை கட்டுரை மதிப்பிடுகிறது. கூடுதலாக, ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் அமைப்புகளுக்கு மாறுவதற்கான உத்திகள், தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்கள் மற்றும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய சிக்கல்கள் வலியுறுத்தப்படுகின்றன, மேலும் இந்த நம்பிக்கைக்குரிய ஆற்றல் ஆதாரம் போக்குவரத்துத் துறையில் எவ்வாறு பங்கு வகிக்க முடியும் என்பது விவாதிக்கப்படுகிறது. ஹைட்ரஜன் எரிபொருளின் எதிர்காலம் மற்றும் எதிர்கொள்ளக்கூடிய சவால்கள் குறித்தும் விவாதிக்கப்படுகிறது.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல்களின் அடிப்படைகள்

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் அதன் செல்கள் ஹைட்ரஜனின் வேதி ஆற்றலை நேரடியாக மின் ஆற்றலாக மாற்றும் மின்வேதியியல் சாதனங்கள். பாரம்பரிய எரிபொருள் என்ஜின்களைப் போலல்லாமல், அவை எரிப்பு இல்லாமல் செயல்படுவதால் அவை தூய்மையான மற்றும் திறமையான ஆற்றல் உற்பத்தி முறையை வழங்குகின்றன. இந்த செல்கள் இந்த இரண்டு மின்முனைகளுக்கு இடையில் அமைந்துள்ள ஒரு நேர்மின்வாய், ஒரு கேத்தோடு மற்றும் ஒரு எலக்ட்ரோலைட் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன. ஹைட்ரஜன் வாயு நேர்மின்வாய்க்கு வழங்கப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் ஆக்ஸிஜன் (காற்றிலிருந்து) எதிர்மின்வாய்க்கு வழங்கப்படுகிறது. நேர்மின்வாயில், ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறுகள் புரோட்டான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களாக பிரிக்கப்படுகின்றன. புரோட்டான்கள் எலக்ட்ரோலைட் வழியாக கேத்தோடுக்குச் செல்கின்றன, அதே நேரத்தில் எலக்ட்ரான்கள் வெளிப்புற சுற்று வழியாக கடந்து மின்சாரத்தை உருவாக்குகின்றன. எதிர்மின்வாயில், புரோட்டான்கள், எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் ஆகியவை இணைந்து நீரை உருவாக்குகின்றன. இந்த செயல்முறை சுற்றுச்சூழல் நட்பு மாற்றாகும், ஏனெனில் இது ஆற்றல் உற்பத்தியின் போது மட்டுமே நீர் மற்றும் வெப்பத்தை வெளியிடுகிறது.

எரிபொருள் செல்கள் பேட்டரிகளைப் போலவே நேரடி மின்னோட்டத்தை (DC) உற்பத்தி செய்கின்றன. இருப்பினும், பேட்டரிகளைப் போலன்றி, எரிபொருள் செல்கள் நுகரப்படுவதில்லை அல்லது சார்ஜ் செய்ய வேண்டியதில்லை; எரிபொருள் (ஹைட்ரஜன்) மற்றும் ஆக்ஸிஜன் வழங்கப்படும் வரை, அவை தொடர்ந்து மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்கின்றன. இந்த அம்சங்கள் நீண்ட கால மற்றும் தடையில்லா மின் விநியோகங்களுக்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன. பயன்படுத்தப்படும் தொழில்நுட்பம் மற்றும் இயக்க நிலைமைகளைப் பொறுத்து எரிபொருள் மின்கலங்களின் செயல்திறன் மாறுபடும், ஆனால் பொதுவாக உள் எரிப்பு இயந்திரங்களை விட அதிகமாக இருக்கும். கூடுதலாக, புரோட்டான் பரிமாற்ற சவ்வு எரிபொருள் செல்கள் (PEMFC), திட ஆக்சைடு எரிபொருள் செல்கள் (SOFC) மற்றும் கார எரிபொருள் செல்கள் (AFC) போன்ற பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்ப பல்வேறு வகையான எரிபொருள் மின்கலங்கள் உள்ளன.

• ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல்களின் நன்மைகள்
• உயர் செயல்திறன்
• குறைந்த உமிழ்வு
• அமைதியான செயல்பாடு
• நீண்ட கால மற்றும் நீடித்த
• பயன்பாட்டின் பல்வேறு துறைகளுக்கு ஏற்றது
• தொடர்ச்சியான ஆற்றல் உற்பத்திக்கான சாத்தியம்

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல்களின் வளர்ச்சி மற்றும் பரவல் ஆற்றல் துறையிலும் போக்குவரத்துத் துறையிலும் குறிப்பிடத்தக்க மாற்றத்தைக் கொண்டு வர முடியும். புதைபடிவ எரிபொருள்களை நம்பியிருப்பதைக் குறைப்பதன் மூலம், அவை மிகவும் நிலையான மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த எரிசக்தி எதிர்காலத்திற்கு பங்களிக்க முடியும். இருப்பினும், ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி, சேமிப்பு மற்றும் விநியோகம் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் தீர்க்கப்பட வேண்டிய சில தொழில்நுட்ப மற்றும் பொருளாதார சவால்கள் உள்ளன. ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல்களின் முழு திறனை உணர இந்த சவால்களை சமாளிப்பது மிகவும் முக்கியமானது.

எரிபொருள் செல் வகைகளின் ஒப்பீடு

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் அதன் செல்கள் சுத்தமான மற்றும் திறமையான ஆற்றல் உற்பத்திக்கு ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய தொழில்நுட்பமாகும். அவை குறிப்பிடத்தக்க ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன, குறிப்பாக போக்குவரத்துத் துறை மற்றும் கையடக்க மின்சார விநியோகங்களில். தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்கள் மற்றும் உள்கட்டமைப்பு முதலீடுகளுடன், ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல்கள் எதிர்காலத்தில் நமது ஆற்றல் தேவைகளை பூர்த்தி செய்வதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. சுற்றுச்சூழல் நிலைத்தன்மைக்கு பங்களிப்பதோடு மட்டுமல்லாமல், இந்த தொழில்நுட்பத்தின் பெருக்கம் ஆற்றல் பாதுகாப்பையும் மேம்படுத்த முடியும்.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருளின் எதிர்காலம்: வாய்ப்புகள் மற்றும் சிக்கல்கள்

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் நிலையான எரிசக்தி எதிர்காலத்திற்கான நம்பிக்கைக்குரிய மாற்றாக தொழில்நுட்பம் தனித்து நிற்கிறது. புதைபடிவ எரிபொருள்களைச் சார்ந்திருப்பதைக் குறைக்கும் திறன், குறிப்பாக போக்குவரத்துத் துறையில், எதிர்கால ஆற்றல் மாற்றத்தில் ஹைட்ரஜன் முக்கிய பங்கு வகிக்கும் என்று கூறுகிறது. இருப்பினும், இந்த ஆற்றல் ஒரு யதார்த்தமாக மாறுவதற்கு முன்பு பல தொழில்நுட்ப, பொருளாதார மற்றும் உள்கட்டமைப்பு சவால்களை சமாளிக்க வேண்டும். இந்த பிரிவில், ஹைட்ரஜன் எரிபொருளின் எதிர்காலத்திற்கான வாய்ப்புகள் மற்றும் எதிர்கொள்ளக்கூடிய சிக்கல்கள் குறித்து விரிவாகப் பார்ப்போம்.

எதிர்காலத்தில், ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் தொழில்நுட்பம் மேலும் வளர்ச்சியடைந்து பரவலாகும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பங்களின் முன்னேற்றங்கள் ஹைட்ரஜனை மிகவும் திறமையாகவும் சிக்கனமாகவும் பயன்படுத்த உதவும். மேலும், ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி முறைகளில் பன்முகத்தன்மை (எ.கா., மின்னாற்பகுப்பு, நீராவி சீர்திருத்தம், பயோமாஸ் வாயுமயமாக்கல்) மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் ஆதாரங்களுடன் ஒருங்கிணைப்பு ஆகியவை ஹைட்ரஜனின் சுற்றுச்சூழல் தடத்தை குறைக்க உதவும். இந்த முன்னேற்றங்கள் ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் வாகனங்களுக்கு கூடுதலாக, குறிப்பாக போக்குவரத்துத் துறையில் குறிப்பிடத்தக்க சந்தைப் பங்கைக் கொண்டிருக்க உதவும்.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருளின் சாத்தியமான சிக்கல்கள்

• அதிக ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செலவுகள்
• ஹைட்ரஜன் சேமிப்பு மற்றும் போக்குவரத்து சவால்கள்
• தற்போதுள்ள உள்கட்டமைப்பின் போதாமை
• எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பத்தின் அதிக செலவு
• பாதுகாப்பு கவலைகள் (ஹைட்ரஜன் வெடிப்பு ஆபத்து)
• புதைபடிவ எரிபொருள் லாபியின் எதிர்ப்பு

இருப்பினும், ஹைட்ரஜன் எரிபொருளின் பரவலான பயன்பாட்டிற்கு சில குறிப்பிடத்தக்க தடைகள் உள்ளன. ஹைட்ரஜனின் உற்பத்தி, சேமிப்பு மற்றும் போக்குவரத்து இன்னும் விலை உயர்ந்தது மற்றும் தொழில்நுட்ப ரீதியாக சவாலானது. தற்போதைய பல ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி முறைகள் இன்னும் குறிப்பிடத்தக்க அளவு கார்பன் உமிழ்வை ஏற்படுத்துகின்றன. எனவே, குறைந்த கார்பன் அல்லது பூஜ்ஜிய கார்பன் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி முறைகளின் வளர்ச்சி மற்றும் பரவல் முக்கியமானது. கூடுதலாக, ஹைட்ரஜன் நிரப்பு நிலையங்களின் எண்ணிக்கையை அதிகரிப்பது மற்றும் பாதுகாப்பான ஹைட்ரஜன் போக்குவரத்து உள்கட்டமைப்பை உருவாக்குவது அவசியம்.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் தூய்மையான எரிசக்தி இலக்குகளை அடைவதில் தொழில்நுட்பம் முக்கிய பங்கு வகிக்க முடியும். எவ்வாறாயினும், இந்த சாத்தியம் ஒரு யதார்த்தமாக மாறுவதற்கு தொழில்நுட்ப, பொருளாதார மற்றும் உள்கட்டமைப்பு சவால்களை சமாளிக்க வேண்டும். அரசாங்கங்கள், தனியார் துறை மற்றும் ஆராய்ச்சி நிறுவனங்களின் ஒத்துழைப்புடன் ஹைட்ரஜன் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சி மற்றும் வரிசைப்படுத்தல் ஒரு நிலையான எரிசக்தி எதிர்காலத்தை நோக்கிய ஒரு முக்கியமான படியாக இருக்கும்.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் கலத்தின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் அதன் செல் ஒரு மின்வேதியியல் சாதனமாகும், இது ஹைட்ரஜனின் வேதி ஆற்றலை நேரடியாக மின் ஆற்றலாக மாற்றுகிறது. வழக்கமான எரிபொருள் என்ஜின்களுடன் ஒப்பிடும்போது இந்த செயல்முறை மிகவும் திறமையானது மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்தது, ஏனெனில் இது எரிப்பு இல்லாமல் நடைபெறுகிறது. எரிபொருள் மின்கலத்தின் அடிப்படைக் கொள்கை என்னவென்றால், ஹைட்ரஜன் (H₂) மற்றும் ஆக்ஸிஜன் (O₂) ஆகியவை கட்டுப்படுத்தப்பட்ட முறையில் வினைபுரிந்து மின்சாரம், நீர் (H₂O) மற்றும் வெப்பத்தை உருவாக்குகின்றன.

இந்த மாற்றம் ஆனோடு மற்றும் எதிர்மின்வாய் எனப்படும் இரண்டு மின்வாய்களுக்கு இடையில் நடைபெறுகிறது. நேர்மின்வாயில், ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறுகள் புரோட்டான்கள் (H⁺) மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் (e⁻) என பிரிக்கப்படுகின்றன. புரோட்டான்கள் எலக்ட்ரோலைட் எனப்படும் சவ்வு வழியாக கேத்தோடுக்குச் செல்கின்றன, அதே நேரத்தில் எலக்ட்ரான்கள் வெளிப்புற சுற்று வழியாக கடந்து சென்று மின்சாரத்தை உருவாக்குகின்றன. எதிர்மின்வாயில், புரோட்டான்கள், எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் ஆகியவை இணைந்து நீரை உருவாக்குகின்றன. இந்த செயல்முறை தொடர்ச்சியான ஆற்றல் ஓட்டத்தை உறுதி செய்கிறது மற்றும் எரிபொருள் (ஹைட்ரஜன்) வழங்கப்படும் வரை தொடர்கிறது.

வேலை கொள்கையின் நிலைகள்

1. ஹைட்ரஜன் உள்ளீடு: ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் எரிபொருள் மின்கலத்தின் நேர்மின்வாய் பக்கத்தில் அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது.
2. நேர்மின்வாய் பிரிகை: நேர்மின்வாயில், ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறுகள் புரோட்டான்கள் (H⁺) மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் (e⁻) என பிரிக்கப்படுகின்றன.
3. எலக்ட்ரோலைட் மாற்றம்: புரோட்டான்கள் எலக்ட்ரோலைட் எனப்படும் சவ்வு வழியாக எதிர்மின்வாயை நோக்கி நகர்கின்றன.
4. எலக்ட்ரான் ஓட்டம்: எலக்ட்ரான்கள் ஒரு வெளிப்புற சுற்றின் வழியாக கடந்து சென்று மின்சாரத்தை உருவாக்குகின்றன.
5. கத்தோடில் இணைப்பு: எதிர்மின்வாயில், புரோட்டான்கள், எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் ஆகியவை இணைந்து நீரை (H₂O) உருவாக்குகின்றன.
6. ஆற்றல் உற்பத்தி: இந்த மின்வேதி வினையின் விளைவாக மின்சாரம், நீர் மற்றும் வெப்ப ஆற்றல் ஆகியவை உருவாகின்றன.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் பயன்படுத்தப்படும் தொழில்நுட்பம் மற்றும் இயக்க நிலைமைகளைப் பொறுத்து அதன் கலங்களின் செயல்திறன் மாறுபடும். ஆனால் பொதுவாக, அவை உள் எரிப்பு இயந்திரங்களுடன் ஒப்பிடும்போது அதிக செயல்திறனை வழங்குகின்றன. கூடுதலாக, அவை சுற்றுச்சூழலுக்கு தீங்கு விளைவிக்கும் உமிழ்வுகளை உருவாக்காது, ஏனெனில் அவை நீராவியை மட்டுமே வெளியிடுகின்றன. இந்த அம்சங்களுடன், அவை ஒரு நிலையான எரிசக்தி தீர்வாக நிற்கின்றன, குறிப்பாக போக்குவரத்துத் துறையில்.

மின்னாற்பகுப்பு செயல்முறை

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் அதன் உற்பத்தியில், மின்னாற்பகுப்பு என்பது மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்தி நீரை ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனாக சிதைக்கும் செயல்முறையாகும். புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி மூலங்களைப் (சூரிய, காற்று போன்றவை) பயன்படுத்தி இந்த செயல்முறை செய்யப்படும்போது, அது முற்றிலும் சுத்தமானது. ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் கிடைக்கக்கூடிய. எரிபொருள் மின்கலங்களின் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துவதில் மின்னாற்பகுப்பு ஒரு முக்கியமான படியாகும்.

ஆற்றல் மாற்றம்

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் இதன் செல்கள் வேதி ஆற்றலை நேரடியாக மின்னாற்றலாக மாற்றுவதன் மூலம் ஆற்றல் மாற்றத்தில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. இந்த மாற்றம் குறைந்த ஆற்றல் இழப்பு மற்றும் அதிக செயல்திறனைக் குறிக்கிறது, ஏனெனில் இது எரிப்பு இல்லாமல் நடைபெறுகிறது. கூடுதலாக, இது சுற்றுச்சூழலில் எந்தவிதமான தீங்கு விளைவிக்கும் விளைவுகளையும் ஏற்படுத்தாது, ஏனெனில் இந்த செயல்பாட்டில் நீராவி மட்டுமே வெளியிடப்படுகிறது. ஆற்றல் மாற்றத்தில் இந்த நன்மைகள், ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் இது எதிர்கால ஆற்றல் தீர்வுகளில் அதன் செல்களை ஒரு முக்கிய இடத்தில் வைக்கிறது.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் அதன் செல்கள் சுத்தமான எரிசக்தி எதிர்காலத்திற்கான திறவுகோல்களில் ஒன்றாகும். அவை நிலையான மற்றும் திறமையான எரிசக்தி உற்பத்திக்கு பெரும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் கலத்தின் செயல்பாட்டின் கொள்கை ஹைட்ரஜனின் மின்வேதியியல் எதிர்வினைக்கு நன்றி சுத்தமான மற்றும் திறமையான ஆற்றலை உற்பத்தி செய்வதை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இந்த தொழில்நுட்பம் போக்குவரத்துத் துறை முதல் ஆற்றல் சேமிப்பு வரை பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் நிலையான எதிர்காலத்திற்கு பங்களிக்கும் திறனைக் கொண்டுள்ளது.

பல்வேறு வகையான ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல்கள்

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் அதன் செல்கள் பல்வேறு பயன்பாடுகள் மற்றும் செயல்திறன் தேவைகளுக்கு ஏற்ப பல்வேறு வகைகளில் கிடைக்கின்றன. ஒவ்வொரு வகை எரிபொருள் கலமும் பயன்படுத்தப்படும் எலக்ட்ரோலைட் பொருள், இயக்க வெப்பநிலை மற்றும் செயல்திறன் போன்ற பண்புகளில் வேறுபடுகின்றன. இந்த பன்முகத்தன்மை ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல்கள் பரந்த அளவிலான ஆற்றல் தீர்வுகளை வழங்க அனுமதிக்கிறது. இலக்கு பயன்பாடு மற்றும் சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளின் தேவைகளின் அடிப்படையில் எரிபொருள் செல் தேர்வு கவனமாக செய்யப்பட வேண்டும்.

பல்வேறு வகையான எரிபொருள் மின்கலங்களுக்கு இடையே தேர்வு செய்யும் போது, செலவு, ஆயுள், செயல்திறன் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் தாக்கம் போன்ற காரணிகளைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். எடுத்துக்காட்டாக, சில எரிபொருள் செல்கள் அதிக வெப்பநிலையில் செயல்படும்போது மிகவும் திறமையாக இருக்கலாம், மற்றவை குறைந்த வெப்பநிலையில் விரைவாக தொடங்கலாம். எனவே, ஒரு பயன்பாட்டின் குறிப்பிட்ட தேவைகள் மிகவும் பொருத்தமான எரிபொருள் செல் வகையை தீர்மானிப்பதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல்களின் வகைகள்

• பாலிமர் எலக்ட்ரோலைட் மெம்பரேன் எரிபொருள் செல்கள் (PEMFC)
• கார எரிபொருள் செல்கள் (AFC)
• பாஸ்போரிக் அமில எரிபொருள் செல்கள் (PAFC)
• உருகிய கார்பனேட் எரிபொருள் செல்கள் (MCFC)
• திண்ம ஆக்சைடு எரிபொருள் செல்கள் (SOFC)

கீழேயுள்ள அட்டவணையில், பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் மின்கலங்களின் முக்கிய பண்புகள் மற்றும் ஒப்பீடுகளை நீங்கள் காணலாம். இந்த அட்டவணை வெவ்வேறு எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பங்களின் கண்ணோட்டத்தை வழங்குகிறது, எந்த வகை எந்த பயன்பாட்டிற்கு மிகவும் பொருத்தமானது என்ற யோசனையை அளிக்கிறது.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் அதன் உயிரணுக்களின் பன்முகத்தன்மை வெவ்வேறு ஆற்றல் தேவைகளுக்கு தீர்வுகளை வழங்க அனுமதிக்கிறது. ஒவ்வொரு வகை எரிபொருள் கலத்திற்கும் அதன் சொந்த நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள் உள்ளன. எனவே, பயன்பாட்டுத் தேவைகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமான எரிபொருள் கலத்தின் வகையைத் தேர்ந்தெடுப்பது அமைப்பின் செயல்திறன் மற்றும் செயல்திறனுக்கு மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது. எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பங்களில் தொடர்ச்சியான முன்னேற்றங்கள் இந்த துறையில் திறனை மேலும் அதிகரிக்கின்றன.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் மற்றும் போக்குவரத்து துறை

உலகளாவிய கார்பன் உமிழ்வின் குறிப்பிடத்தக்க பகுதிக்கு போக்குவரத்துத் துறை பொறுப்பாகும், மேலும் இது நிலையான மாற்றுகளின் தேவையை அதிகரித்து வருகிறது. ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் தொழில்நுட்பம், குறிப்பாக எரிபொருள் செல் மின்சார வாகனங்கள் (FCEVs) மூலம், இந்த துறையில் புரட்சியை ஏற்படுத்தும் திறனைக் கொண்டுள்ளது. FCEV கள் ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனை இணைப்பதன் மூலம் மின்சாரத்தை உருவாக்குகின்றன, நீர் நீராவியை மட்டுமே துணை உற்பத்தியாக உற்பத்தி செய்கின்றன, இது உள் எரிப்பு இயந்திரங்களுடன் ஒப்பிடும்போது மிகவும் தூய்மையான மாற்றாக அமைகிறது.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள்வாகனத் துறையில் மட்டுமல்ல, விமான போக்குவரத்து மற்றும் கப்பல் போக்குவரத்து போன்ற போக்குவரத்தின் பிற பகுதிகளிலும் முக்கிய பங்கு வகிக்க முடியும். குறிப்பாக நீண்ட தூர போக்குவரத்தில், பேட்டரி தொழில்நுட்பங்களின் வரம்புகளைக் கருத்தில் கொண்டு, ஹைட்ரஜனின் ஆற்றல் அடர்த்தி நன்மை மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது. இது ஹைட்ரஜனை லாரிகள், பேருந்துகள் மற்றும் ரயில்களுக்கு கூட கவர்ச்சிகரமான விருப்பமாக ஆக்குகிறது.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் அதன் உள்கட்டமைப்பின் வளர்ச்சி இந்த தொழில்நுட்பத்தின் பரவலுக்கு மிகப்பெரிய தடைகளில் ஒன்றாகும். ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி வசதிகளை ஸ்தாபித்தல், ஒரு விநியோக வலையமைப்பை உருவாக்குதல் மற்றும் எரிபொருள் நிரப்பும் நிலையங்களை பரப்புதல் ஆகியவற்றிற்கு பெரும் முதலீடுகள் தேவைப்படுகின்றன. இருப்பினும், அரசாங்கங்களின் ஊக்குவிப்புகள் மற்றும் தனியார் துறையின் அதிகரித்து வரும் ஆர்வத்துடன், இந்த பகுதியில் முக்கியமான நடவடிக்கைகள் எடுக்கப்படுகின்றன.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் பயன்பாட்டு பகுதிகள்

• எரிபொருள் செல் மின்சார வாகனங்கள் (FCEVs)
• பொது போக்குவரத்து (பேருந்துகள், ரயில்கள்)
• கனரக வாகன போக்குவரத்து (டிரக்குகள்)
• விமான பயன்பாடுகள் (Aviation Fuel)
• கடல்சார் (கப்பல்கள் மற்றும் படகுகள்)
• நிலையான மின் உற்பத்தி

இந்த சூழலில், போக்குவரத்துத் துறையில் ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் எதிர்கால எரிசக்தி உத்திகள் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் நிலைத்தன்மைக்கு அதன் திறனை உற்று நோக்குவது முக்கியமானது.

ஹைட்ரஜன் ஒரு சுத்தமான மற்றும் திறமையான ஆற்றல் கேரியர் ஆகும், இது போக்குவரத்துத் துறையில் புரட்சியை ஏற்படுத்தும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது.

இந்த திறனை இன்னும் விரிவாக ஆராய்வோம்.

தானியங்கி

வாகனத் துறையில் ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல்லுலார் வாகனங்கள் (FCEVகள்) மின்சார வாகனங்களை (BEVs) விட சில நன்மைகளை வழங்குகின்றன. குறிப்பாக, குறுகிய எரிபொருள் நிரப்பும் நேரம் மற்றும் நீண்ட தூரம் FCEV களை கவர்ச்சிகரமானதாக ஆக்குகிறது. எனினும் ஹைட்ரஜன் அதன் உள்கட்டமைப்பின் போதாமை, மற்றும் ஹைட்ரஜன் அதிக உற்பத்தி செலவுகள் இந்த தொழில்நுட்பத்தின் பரவலுக்கு முக்கிய தடைகளாக உள்ளன.

விமானப் போக்குவரத்து

கார்பன் உமிழ்வைக் குறைப்பதில் விமானத் துறை பெரும் சவால்களை எதிர்கொள்கிறது. ஹைட்ரஜன் எரிபொருள்விமானங்களில் பயன்படுத்தக்கூடிய சாத்தியமான மாற்று எரிபொருளாக இது நிற்கிறது. ஹைட்ரஜன் மூலம் இயக்கப்படும் விமானங்கள் பூஜ்ஜிய உமிழ்வு பயணத்தை வழங்க முடியும், இது சுற்றுச்சூழல் நிலைத்தன்மை இலக்குகளை அடைவதில் ஒரு முக்கியமான படியாக இருக்கலாம். எனினும் ஹைட்ரஜன் அதன் சேமிப்பு மற்றும் போக்குவரத்து தொடர்பான தொழில்நுட்ப சிக்கல்கள் இந்த பகுதியில் வளர்ச்சிக்கு தடையாக உள்ளன.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் வாகனங்களின் நன்மைகள்

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் பாரம்பரிய உள் எரிப்பு இயந்திரங்கள் மற்றும் பேட்டரி மின்சார வாகனங்களுடன் ஒப்பிடும்போது பணிபுரியும் வாகனங்கள் பல குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகளை வழங்குகின்றன. இந்த நன்மைகள் சுற்றுச்சூழல் நன்மைகள் முதல் செயல்பாட்டு செயல்திறன் வரை உள்ளன மற்றும் போக்குவரத்துத் துறையில் நிலையான எதிர்காலத்தை நோக்கிய ஒரு முக்கியமான படியை பிரதிநிதித்துவப்படுத்துகின்றன. ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் வாகனங்கள் பெரும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன, குறிப்பாக நகரங்களில் காற்றின் தரத்தை மேம்படுத்துதல் மற்றும் கிரீன்ஹவுஸ் வாயு உமிழ்வைக் குறைத்தல் ஆகிய இலக்குகளுக்கு ஏற்ப.

நன்மைகள்

• இது பூஜ்ஜிய உமிழ்வு ஓட்டுதலை வழங்குகிறது (நீராவி மட்டும்).
• அதன் உயர் ஆற்றல் செயல்திறனுக்கு நன்றி, இது நீண்ட தூரத்தை வழங்குகிறது.
• வேகமான ரீஃபில் நேரங்கள் பெட்ரோலில் இயங்கும் வாகனங்களைப் போலவே பயன்பாட்டின் எளிமையை வழங்குகின்றன.
• இது குறைந்த இரைச்சல் அளவுடன் நகரத்தின் வாழ்க்கைத் தரத்தை மேம்படுத்துகிறது.
• இது புதைபடிவ எரிபொருள்களைச் சார்ந்திருப்பதைக் குறைப்பதன் மூலம் ஆற்றல் சுதந்திரத்திற்கு பங்களிக்கிறது.
• புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி மூலங்களிலிருந்து தயாரிக்கக்கூடிய ஹைட்ரஜன், ஒரு நிலையான ஆற்றல் சுழற்சியை உருவாக்குகிறது.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் வாகனங்களின் மற்றொரு முக்கிய நன்மை அவற்றின் வேகமாக எரிபொருள் நிரப்பும் நேரம். மின்சார வாகனங்களின் சார்ஜிங் நேரங்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ஹைட்ரஜன் நிரப்புதல் மிகக் குறுகிய காலத்தில் முடிக்கப்படலாம். இது குறிப்பாக நீண்ட பயணங்கள் அல்லது அவசர காலங்களில் பெரும் வசதியை வழங்குகிறது. மேலும், ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல்கள், பேட்டரிகள் போலல்லாமல், குளிர்ந்த காலநிலையில் அவற்றின் செயல்திறனை சிறப்பாக தக்கவைத்துக்கொள்கின்றன, இது ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் வாகனங்களை கடுமையான காலநிலை நிலைமைகளில் மிகவும் நம்பகமான விருப்பமாக ஆக்குகிறது.

அதன் சுற்றுச்சூழல் பாதிப்புகளுக்கு மேலதிகமாக, ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் எரிசக்தி பாதுகாப்பைப் பொறுத்தவரை தொழில்நுட்பமும் குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகளை வழங்குகிறது. நீர் மின்னாற்பகுப்பு அல்லது இயற்கை வாயு சீர்திருத்தம் போன்ற பல்வேறு முறைகள் மூலம் ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்யலாம். புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி மூலங்களிலிருந்து (சூரிய, காற்று, நீர் மின்சாரம்) மின்சாரம் மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படும் ஹைட்ரஜன் ஒரு முழுமையான நிலையான ஆற்றல் சுழற்சியை உருவாக்க முடியும். இது நாடுகளின் ஆற்றல் சுதந்திரத்தை அதிகரிக்கிறது மற்றும் புதைபடிவ எரிபொருட்களை சார்ந்திருப்பதைக் குறைக்கிறது.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் வாகனங்களின் மேம்பாடு மற்றும் வரிசைப்படுத்தல் புதிய வேலை வாய்ப்புகளையும் பொருளாதார வளர்ச்சிக்கான சாத்தியத்தையும் வழங்குகிறது. ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி வசதிகள், நிரப்பு நிலையங்கள், எரிபொருள் செல் உற்பத்தி மற்றும் வாகன பராமரிப்பு சேவைகள் போன்ற பகுதிகளில் வேலைகளை உருவாக்க முடியும். கூடுதலாக, ஹைட்ரஜன் தொழில்நுட்பத் துறையில் R& D ஆய்வுகள் புதுமைகளை ஊக்குவிக்கின்றன மற்றும் நாட்டின் தொழில்நுட்ப போட்டித்தன்மையை அதிகரிக்கின்றன. இந்த நன்மைகள் அனைத்தையும் கருத்தில் கொண்டு, ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் வாகனங்கள் போக்குவரத்துத் துறையின் எதிர்காலத்திற்கான நம்பிக்கைக்குரிய தீர்வாக நிற்கின்றன.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல்களின் சுற்றுச்சூழல் பாதிப்புகள்

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் பாரம்பரிய உள் எரிப்பு இயந்திரங்களுடன் ஒப்பிடும்போது அதன் செல்கள் மிகவும் தூய்மையான ஆற்றல் மூலமாகக் கருதப்படுகின்றன. இருப்பினும், ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல்களின் சுற்றுச்சூழல் தாக்கத்தை மதிப்பிடும் போது, பயன்பாட்டின் கட்டத்தை மட்டுமல்ல, ஹைட்ரஜனின் உற்பத்தி, சேமிப்பு மற்றும் விநியோகத்தின் செயல்முறைகளையும் கருத்தில் கொள்வது அவசியம். இந்த செயல்முறைகள் ஒவ்வொன்றும் சுற்றுச்சூழல் தாக்கங்களை வெவ்வேறு வழிகளில் பாதிக்கலாம்.

சுற்றுச்சூழல் பாதிப்புகள்

• பூஜ்ஜிய உமிழ்வு: எரிபொருள் செல் செயல்படும் போது, அது நீராவியை மட்டுமே உருவாக்குகிறது, இது காற்று மாசுபாட்டை நேரடியாக நீக்குகிறது.
• குறைந்த கார்பன் தடம்: புதுப்பிக்கத்தக்க மூலங்களிலிருந்து ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செய்யப்பட்டால், கார்பன் தடம் கணிசமாகக் குறைக்கப்படுகிறது.
• ஒலி மாசு குறைப்பு: எரிபொருள் செல்கள் உள் எரிப்பு இயந்திரங்களை விட மிகவும் அமைதியாக செயல்படுகின்றன, இது ஒலி மாசுபாட்டைக் குறைக்கிறது, குறிப்பாக நகர்ப்புற போக்குவரத்தில்.
• நீர் வளங்களைப் பாதுகாத்தல்: ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியில் நீர் மின்னாற்பகுப்பு பயன்படுத்தப்பட்டால், நீர் வளங்களின் நிலையான மேலாண்மை முக்கியமானது.
• மூலப்பொருள் பயன்பாடு: எரிபொருள் மின்கலங்களின் உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களை (எ.கா. பிளாட்டினம் போன்ற அரிய உலோகங்கள்) மறுசுழற்சி செய்து அவற்றை நிலையான முறையில் பெறுவது முக்கியம்.

ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி முறைகள் சுற்றுச்சூழல் தாக்கங்களின் அடிப்படையில் பெரிதும் வேறுபடுகின்றன. நீராவி மறுசீரமைப்பு போன்ற முறைகள் இயற்கை வாயுவைப் பயன்படுத்தி ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்கின்றன, இதன் விளைவாக கார்பன் டை ஆக்சைடு (CO2) உமிழப்படுகிறது. இருப்பினும், கார்பன் பிடிப்பு மற்றும் சேமிப்பு தொழில்நுட்பங்கள் (CCS) மூலம், இந்த உமிழ்வுகளைக் குறைக்க முடியும். மின்னாற்பகுப்பு முறை, மறுபுறம், மின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி தண்ணீரை ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனாகப் பிரிக்கிறது. இந்த மின் ஆற்றலை புதுப்பிக்கத்தக்க ஆதாரங்களிலிருந்து (சூரிய, காற்று, நீர் மின்சாரம்) பெற்றால், ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி கிட்டத்தட்ட முற்றிலும் பசுமையாக இருக்கும்.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல்களின் பரவலான பயன்பாடு போக்குவரத்துத் துறையில் கிரீன்ஹவுஸ் வாயு உமிழ்வைக் குறைக்கும் திறனை வழங்குகிறது. ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல் வாகனங்களின் பயன்பாடு, குறிப்பாக பொது போக்குவரத்து, வணிக வாகனங்கள் மற்றும் நீண்ட தூர போக்குவரத்து, காற்றின் தரத்தை மேம்படுத்தலாம் மற்றும் காலநிலை மாற்றத்திற்கு எதிரான போராட்டத்திற்கு பங்களிக்கும். இருப்பினும், ஹைட்ரஜனின் சேமிப்பு மற்றும் போக்குவரத்து ஆகியவை ஆற்றல் தீவிர செயல்முறைகளாகும், மேலும் இந்த செயல்முறைகளின் சுற்றுச்சூழல் தாக்கத்தையும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். உயர் அழுத்த தொட்டிகள் அல்லது திரவ ஹைட்ரஜன் சேமிப்பு முறைகள் ஆற்றல் திறன் மற்றும் பாதுகாப்பு ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் தொடர்ந்து மேம்படுத்தப்படுகின்றன.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் அவற்றின் உயிரணுக்களின் சுற்றுச்சூழல் தாக்கம் பெரும்பாலும் ஹைட்ரஜன் எவ்வாறு உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது, சேமிக்கப்படுகிறது மற்றும் விநியோகிக்கப்படுகிறது என்பதைப் பொறுத்தது. புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி மூலங்களிலிருந்து வரும் ஹைட்ரஜன் போக்குவரத்துத் துறையில் ஒரு நிலையான மாற்றாக இருக்கும். இருப்பினும், ஹைட்ரஜன் பொருளாதாரத்திற்கு மாறும் செயல்பாட்டில், அனைத்து சுற்றுச்சூழல் பாதிப்புகளும் கவனமாக மதிப்பீடு செய்யப்பட்டு குறைக்கப்பட வேண்டும். இல்லையெனில், எதிர்பார்க்கப்படும் சுற்றுச்சூழல் நன்மைகளை அடைய முடியாமல் போகலாம்.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருளில் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்கள்

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் அதன் தொழில்நுட்பங்கள் சமீபத்திய ஆண்டுகளில் செய்துள்ள குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றங்களுடன் சக்தித் துறையில் புரட்சியை ஏற்படுத்தும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன. குறிப்பாக, பொருள் அறிவியலின் முன்னேற்றங்கள் மிகவும் திறமையான மற்றும் நீடித்த எரிபொருள் செல்களை உருவாக்குவதை சாத்தியமாக்குகின்றன. இந்த வழியில், ஹைட்ரஜனை ஆற்றல் கேரியராகப் பயன்படுத்துவது பெருகிய முறையில் பொதுவானதாகி வருகிறது மற்றும் புதைபடிவ எரிபொருள்களைச் சார்ந்திருப்பதைக் குறைக்க பங்களிக்கிறது.

எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பங்களில் மற்றொரு முக்கியமான வளர்ச்சி உற்பத்தி செலவுகளைக் குறைப்பதற்கான முயற்சிகள் ஆகும். குறிப்பாக மின்னாற்பகுப்பு முறைகள் புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆதாரங்களுடன் அதை உருவாக்கி ஒருங்கிணைப்பது ஹைட்ரஜனை மிகவும் சிக்கனமாக உற்பத்தி செய்ய உதவுகிறது. இது போக்குவரத்து, தொழில் மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பு போன்ற பல்வேறு பகுதிகளில் ஹைட்ரஜனை மிகவும் போட்டித்தன்மையுடன் மாற்ற அனுமதிக்கிறது.

வளர்ச்சிகள் & போக்குகள்

• புதிய தலைமுறை எரிபொருள் செல்களின் வளர்ச்சி
• ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியில் மின்னாற்பகுப்பு செயல்திறனை மேம்படுத்துதல்
• ஹைட்ரஜன் சேமிப்பு தொழில்நுட்பங்களில் முன்னேற்றங்கள்
• புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆதாரங்களுடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட ஹைட்ரஜன் அமைப்புகளின் விரிவாக்கம்
• எரிபொருள் செல் செலவுகளைக் குறைக்க முயற்சிகள்
• ஹைட்ரஜன் உள்கட்டமைப்பின் வளர்ச்சி

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் தொழில்நுட்பத்தின் முன்னேற்றங்கள் தொழில்நுட்பத் துறையில் மட்டுமல்ல, கொள்கைகள் மற்றும் ஒழுங்குமுறைகளும் இந்த முன்னேற்றங்களை ஆதரிக்கின்றன. பல நாடுகள் ஹைட்ரஜன் உத்திகளை உருவாக்குவதன் மூலம் தங்கள் ஆற்றல் அமைப்புகளில் ஹைட்ரஜனின் பங்கை அதிகரிப்பதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன. இந்த உத்திகள் R&D முதலீடுகளை ஊக்குவித்தல், ஹைட்ரஜன் உள்கட்டமைப்பை நிறுவுவதை ஆதரித்தல் மற்றும் ஹைட்ரஜன் பயன்பாட்டை ஊக்குவித்தல் ஆகியவற்றை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் அவர்களின் தொழில்நுட்பத்தின் எதிர்காலம் மிகவும் பிரகாசமாக தெரிகிறது. குறிப்பாக, புவி வெப்பமடைதல் மற்றும் ஆற்றல் பாதுகாப்பு போன்ற பிரச்சினைகளுக்கு தீர்வுகளைத் தேடுவது ஹைட்ரஜன் மீதான ஆர்வத்தை அதிகரிக்கிறது. எரிபொருள் செல்கள் மின்சார வாகனங்களுக்கு நீண்ட தூரம் மற்றும் வேகமாக நிரப்புதலை வழங்கும் அதே வேளையில், அவை தொழில் மற்றும் குடியிருப்புகளில் சுத்தமான ஆற்றல் தீர்வுகளையும் வழங்குகின்றன. எனவே, ஆற்றல் அமைப்புகளில் ஹைட்ரஜனின் பங்கு வரும் ஆண்டுகளில் மேலும் அதிகரிக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் அமைப்புகளுக்கு மாற்ற உத்திகள்

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் அமைப்புகள் ஒரு சிக்கலான செயல்முறையாகும், இது ஒரு தொழில்நுட்ப மாற்றம் மட்டுமல்ல, விரிவான மூலோபாய திட்டமிடலும் தேவைப்படுகிறது. இந்த மாற்றம் வெற்றிகரமாக இருக்க, அரசாங்கங்கள், தனியார் துறை மற்றும் ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள் ஒருங்கிணைந்த முறையில் செயல்படுவதும், பொருத்தமான கொள்கைகளை உருவாக்குவதும், தேவையான உள்கட்டமைப்பை நிறுவுவதும் இன்றியமையாதது. இந்த சூழலில், ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி முதல் சேமிப்பு, விநியோகம் மற்றும் இறுதி பயன்பாடு வரை அனைத்து செயல்முறைகளும் கவனமாக திட்டமிடப்பட்டு நிர்வகிக்கப்பட வேண்டும்.

இந்த மாற்ற காலகட்டத்தில், பொது விழிப்புணர்வை ஏற்படுத்துவதும், ஹைட்ரஜன் தொழில்நுட்பங்களில் நம்பிக்கையை அதிகரிப்பதும் மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது. ஹைட்ரஜன் ஒரு பாதுகாப்பான, சுத்தமான மற்றும் நிலையான ஆற்றல் ஆதாரம் என்று மக்களை நம்ப வைப்பது இந்த தொழில்நுட்பத்தின் பரவலை துரிதப்படுத்தும். கல்வித் திட்டங்கள், விளம்பர பிரச்சாரங்கள் மற்றும் பைலட் திட்டங்கள் பொதுமக்களுக்கு ஹைட்ரஜன் பற்றிய துல்லியமான தகவல்கள் இருப்பதை உறுதி செய்யலாம்.

இடம்பெயர்வுக்கான படிகள்

1. ஒரு தேசிய ஹைட்ரஜன் மூலோபாயத்தை உருவாக்குதல் மற்றும் இந்த மூலோபாயத்தை ஆதரிக்க சட்ட ஏற்பாடுகளை செய்தல்.
2. ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி வசதிகளின் எண்ணிக்கையை அதிகரித்தல் மற்றும் உற்பத்தி செலவுகளைக் குறைக்க ஊக்கத்தொகை வழங்குதல்.
3. ஹைட்ரஜன் நிரப்பு நிலையங்களின் வலையமைப்பை விரிவுபடுத்துதல் மற்றும் இந்த நிலையங்களின் அணுகலை அதிகரித்தல்.
4. ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் வாகனங்களின் பயன்பாட்டை ஊக்குவிக்க வரிச் சலுகைகள் மற்றும் மானியங்களை வழங்குதல்.
5. ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டு நடவடிக்கைகளில் முதலீடு செய்வதன் மூலம் ஹைட்ரஜன் தொழில்நுட்பங்களின் மேலும் வளர்ச்சியை உறுதி செய்தல்.
6. ஹைட்ரஜனின் நன்மைகள் மற்றும் பாதுகாப்பு குறித்து பொதுமக்களுக்கு தெரிவிக்க கல்வித் திட்டங்களை ஏற்பாடு செய்தல்.

மாற்ற உத்திகள் வெவ்வேறு துறைகளுக்கிடையேயான ஒத்துழைப்பையும் ஊக்குவிக்க வேண்டும். வாகனத் துறை முதல் எரிசக்தித் துறை வரை, ரசாயனத் தொழில் முதல் தளவாடத் துறை வரை பல்வேறு துறைகள் ஹைட்ரஜனின் திறனிலிருந்து பயனடையலாம். இந்தத் துறைகளுக்கிடையேயான சினெர்ஜி ஹைட்ரஜன் மிகவும் பரவலாக பரவவும், பொருளாதார வளர்ச்சிக்கு பங்களிக்கவும் உதவும்.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் அமைப்புகளுக்கு மாறுவது ஒரு நீண்ட கால முதலீடு என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். இந்த செயல்பாட்டில் எதிர்கொள்ளக்கூடிய சவால்கள் இருந்தபோதிலும், ஹைட்ரஜன் ஒரு நிலையான எரிசக்தி எதிர்காலத்திற்கு இன்றியமையாத பங்கை வகிக்கும் என்பது தெளிவாகிறது. எனவே, பொறுமையான, உறுதியான மற்றும் தொலைநோக்கு அணுகுமுறையுடன் செயல்படுவதன் மூலம், ஹைட்ரஜன் பொருளாதாரத்திற்கு மாறுவதற்கான தடைகளை சமாளிக்கவும், இந்த தொழில்நுட்பத்தின் திறனை முழுமையாக உணரவும் முடியும்.

ஹைட்ரஜன் நமது எரிசக்தி எதிர்காலத்திற்கான திறவுகோல்களில் ஒன்றாகும். தூய்மையான, அபரிமிதமான மற்றும் பன்முகத்தன்மை வாய்ந்த எரிசக்தி ஆதாரமாக, பருவநிலை மாற்றத்தை எதிர்த்துப் போராடுவதிலும், எரிசக்தி பாதுகாப்பை உறுதி செய்வதிலும் இது முக்கிய பங்காற்ற முடியும்.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருளைப் பயன்படுத்துவதில் கவனிக்க வேண்டிய விஷயங்கள்

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள்ஒரு நிலையான ஆற்றல் ஆதாரமாக பெரும் ஆற்றலைக் கொண்டிருந்தாலும், அதன் பயன்பாட்டில் சில முக்கியமான பரிசீலனைகள் உள்ளன. ஹைட்ரஜனின் சேமிப்பு மற்றும் போக்குவரத்தின் போது பாதுகாப்பு நடவடிக்கைகளை மிக உயர்ந்த மட்டத்தில் வைத்திருப்பது இந்த சிக்கல்களில் முக்கியமானது. ஹைட்ரஜன் ஒரு எரியக்கூடிய மற்றும் வெடிக்கும் வாயு என்பதால், கசிவைத் தடுப்பது மற்றும் காற்றோட்டம் அமைப்புகளின் பயனுள்ள செயல்பாடு முக்கியமானவை. கூடுதலாக, சாத்தியமான அபாயங்களைக் குறைக்க ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல் வாகனங்கள் மற்றும் அமைப்புகளின் வழக்கமான பராமரிப்பு அவசியம்.

பாதுகாப்பைத் தவிர, ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியும் அதன் சுற்றுச்சூழல் தாக்கத்தின் அடிப்படையில் முக்கியமானது. ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் அதன் உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படும் முறைகள் கார்பன் தடம் நேரடியாக பாதிக்கலாம். புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி மூலங்களிலிருந்து (சூரிய, காற்று, நீர்மின்சாரம்) பெறப்பட்ட மின்சாரத்துடன் மின்னாற்பகுப்பு மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படும் ஹைட்ரஜன், மிகவும் சுற்றுச்சூழல் நட்பு விருப்பமாக உள்ளது. இருப்பினும், சுற்றுச்சூழல் பாதிப்புகளைக் குறைக்க கார்பன் பிடிப்பு மற்றும் சேமிப்பு தொழில்நுட்பங்களுடன் புதைபடிவ எரிபொருட்களிலிருந்து உற்பத்தி செய்யப்படும் ஹைட்ரஜனை ஆதரிப்பது முக்கியம்.

பரிந்துரைகள்

• ஹைட்ரஜன் சேமிப்பு வசதிகள் மற்றும் போக்குவரத்து வாகனங்களில் கசிவு கண்டுபிடிப்பாளர்களைப் பயன்படுத்தவும்.
• அங்கீகரிக்கப்பட்ட சேவைகளால் மேற்கொள்ளப்படும் ஹைட்ரஜனால் இயங்கும் அமைப்புகளை அவ்வப்போது பராமரிக்க வேண்டும்.
• ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் நிலையங்களில் அவசரகால நடைமுறைகளைக் கற்றுக்கொள்ளுங்கள்.
• ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியில் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மூலங்களுக்கு முன்னுரிமை கொடுங்கள்.
• ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் தொழில்நுட்பங்களைப் புதுப்பித்த நிலையில் வைத்திருங்கள்.
• ஹைட்ரஜன் பாதுகாப்பு குறித்து ஊழியர்கள் வழக்கமான பயிற்சியைப் பெறுவதை உறுதிசெய்யவும்.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் அதன் பயன்பாட்டில் கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய மற்றொரு விஷயம் செலவு காரணி. பாரம்பரிய தொழில்நுட்பங்களுடன் ஒப்பிடும்போது ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல் வாகனங்கள் மற்றும் அமைப்புகளின் ஆரம்ப செலவுகள் அதிகமாக இருக்கும். இருப்பினும், ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செலவுகள் குறைப்பு மற்றும் உள்கட்டமைப்பில் முதலீடு அதிகரிப்பதன் மூலம், இந்த செலவுகள் காலப்போக்கில் குறையும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. அரசாங்க ஊக்கத்தொகைகள் மற்றும் தனியார் துறையின் ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டு ஆய்வுகள் ஹைட்ரஜன் மிகவும் சிக்கனமான ஆற்றல் மாற்றாக மாறுவதற்கு பங்களிக்கும்.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் பொது விழிப்புணர்வை ஏற்படுத்துவதும், அதன் பயன்பாட்டைப் பரப்புவதற்காக அதைப் பயிற்றுவிப்பதும் மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது. ஹைட்ரஜன் ஒரு பாதுகாப்பான மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த ஆற்றல் ஆதாரம் என்ற விழிப்புணர்வை ஏற்படுத்துவது இந்த தொழில்நுட்பத்தில் பொதுமக்களின் நம்பிக்கையை அதிகரிக்கும். பள்ளிகள், பல்கலைக்கழகங்கள் மற்றும் தொழில்முறை நிறுவனங்களில் ஹைட்ரஜன் தொழில்நுட்பங்கள் குறித்த பயிற்சி திட்டங்களை ஏற்பாடு செய்வது எதிர்கால எரிசக்தி நிபுணர்களின் பயிற்சிக்கு பங்களிக்கும்.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பம் என்றால் என்ன, எதிர்காலத்தில் இது ஏன் ஒரு முக்கியமான ஆற்றல் மூலமாகக் காணப்படுகிறது?

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பம் என்பது ஹைட்ரஜனை ஆக்ஸிஜனுடன் வினைபுரிந்து மின்சாரத்தை உருவாக்கும் ஒரு அமைப்பாகும். இந்த செயல்பாட்டின் போது, நீர் மற்றும் வெப்பம் மட்டுமே வெளியிடப்படுகின்றன, எனவே இது சுற்றுச்சூழலுக்கு தீங்கு விளைவிக்கும் உமிழ்வுகளை உருவாக்காது. எதிர்காலத்தில் இது ஒரு முக்கியமான எரிசக்தி மூலமாகக் காணப்படுவதற்கான காரணம், இது புதைபடிவ எரிபொருட்களுக்கு தூய்மையான மற்றும் நிலையான மாற்றீட்டை வழங்குகிறது.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல் மூலம் இயங்கும் வாகனம் பெட்ரோல் வாகனத்திலிருந்து எவ்வாறு வேறுபடுகிறது, அது எவ்வாறு செயல்படுகிறது?

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல் வாகனங்கள் எரிபொருள் நிரப்புதல், வரம்பு மற்றும் உமிழ்வு மதிப்புகள் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் பெட்ரோல் வாகனங்களிலிருந்து வேறுபடுகின்றன. எரிபொருள் நிரப்புதல் ஒப்பீட்டளவில் வேகமாக இருந்தாலும், ஹைட்ரஜன் நிலையங்களின் பாதிப்பு எரிவாயு நிலையங்களைப் போல இன்னும் அதிகமாக இல்லை. செயல்திறனைப் பொறுத்தவரை, ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல் வாகனங்கள் அமைதியான மற்றும் திரவ ஓட்டுநர் அனுபவத்தை வழங்குகின்றன. அவற்றின் வரம்பு பெரும்பாலான மின்சார வாகனங்களுக்கு நெருக்கமாக உள்ளது, சில மாடல்களில் கூட நீண்டது. மிக முக்கியமான வேறுபாடு என்னவென்றால், வெளியேற்றத்திலிருந்து நீராவி மட்டுமே வெளியேறுகிறது.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருளைப் பெறுவதற்கான முறைகள் என்ன, எது மிகவும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்ததாகக் கருதப்படுகிறது?

இயற்கை வாயு சீர்திருத்தம், மின்னாற்பகுப்பு மற்றும் பயோமாஸ் மூலங்களிலிருந்து ஹைட்ரஜனைப் பெறலாம். புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மூலங்களைப் (சூரிய, காற்று) பயன்படுத்தி மின்னாற்பகுப்பு செய்வது மிகவும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த முறையாகும். இந்த முறை மின்னாற்பகுப்பு மூலம் நீரை ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனாக பிரிக்க அனுமதிக்கிறது மற்றும் கார்பன் உமிழ்வை உருவாக்காது.

பல்வேறு வகையான ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல்கள் யாவை, எந்த வகையான போக்குவரத்து பயன்பாடுகளுக்கு அவை மிகவும் பொருத்தமானவை?

PEM (புரோட்டான் பரிமாற்ற சவ்வு), AFC (கார எரிபொருள் செல்), PAFC (பாஸ்போரிக் அமில எரிபொருள் செல்), MCFC (உருகிய கார்பனேட் எரிபொருள் செல்) மற்றும் SOFC (திட ஆக்சைடு எரிபொருள் செல்) ஆகியவை பல்வேறு வகையான ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் செல்களில் அடங்கும். PEM எரிபொருள் செல்கள் விரைவாக தொடங்கி குறைந்த வெப்பநிலையில் செயல்படும் திறன் காரணமாக ஆட்டோமொபைல்கள் போன்ற போக்குவரத்து பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானவை. பெரிய அளவிலான பயன்பாடுகள் அல்லது நிலையான மின் உற்பத்திக்கு பிற வகைகள் விரும்பப்படலாம்.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் தொழில்நுட்பத்தை ஏற்றுக்கொள்வதற்கு மிகப்பெரிய தடைகள் யாவை, இந்த தடைகளை சமாளிக்க என்ன செய்ய முடியும்?

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் தொழில்நுட்பத்தை ஏற்றுக்கொள்வதற்கு மிகப்பெரிய தடைகள் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியின் அதிக செலவு, ஹைட்ரஜன் சேமிப்பு மற்றும் போக்குவரத்து உள்கட்டமைப்பின் போதாமை மற்றும் எரிபொருள் செல் தொழில்நுட்பத்தின் செலவு ஆகியவை அடங்கும். இந்த தடைகளை சமாளிக்க, புதுப்பிக்கத்தக்க மூலங்களிலிருந்து ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியை ஊக்குவிப்பது, ஹைட்ரஜன் சேமிப்பு மற்றும் போக்குவரத்து தொழில்நுட்பங்களை உருவாக்குவது மற்றும் எரிபொருள் செல் உற்பத்தியை சிக்கனமாக மாற்றுவது அவசியம்.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருளைப் பயன்படுத்துவதில் பாதுகாப்பு முன்னெச்சரிக்கைகள் என்ன, ஹைட்ரஜன் கசிவு ஏற்பட்டால் என்ன அபாயங்கள் ஏற்படலாம்?

ஹைட்ரஜன் ஒரு எரியக்கூடிய வாயு என்பதால், ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் அமைப்புகளில் பாதுகாப்பு முன்னெச்சரிக்கைகள் மிகவும் முக்கியம். இந்த நடவடிக்கைகளில் கசிவு கண்டுபிடிப்பாளர்கள், காற்றோட்டம் அமைப்புகள் மற்றும் நீடித்த சேமிப்பு தொட்டிகள் ஆகியவை அடங்கும். ஹைட்ரஜன் கசிவு ஏற்பட்டால், தீ அல்லது வெடிக்கும் ஆபத்து உள்ளது. ஆனால் ஹைட்ரஜன் காற்றை விட இலகுவாக இருப்பதால், அது விரைவாக உயர்ந்து சிதறுகிறது, இது ஆபத்தை குறைக்கிறது. இன்னும், பாதுகாப்பு நெறிமுறைகளை கண்டிப்பாக கடைப்பிடிப்பது மிக முக்கியமானது.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் அமைப்புகளுக்கு மாறுவதைக் கருத்தில் கொண்ட ஒரு வணிகம் அல்லது தனிநபர் என்ன படிகளைப் பின்பற்ற வேண்டும், அவர்கள் என்ன கவனம் செலுத்த வேண்டும்?

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் அமைப்புகளுக்கு மாறுவதைக் கருத்தில் கொள்ளும் ஒரு வணிகம் அல்லது தனிநபர் முதலில் அவர்களின் தேவைகளையும் எதிர்பார்ப்புகளையும் அடையாளம் காண வேண்டும், தற்போதுள்ள ஹைட்ரஜன் உள்கட்டமைப்பை மதிப்பீடு செய்ய வேண்டும் மற்றும் வெவ்வேறு ஹைட்ரஜன் தொழில்நுட்பங்களை ஒப்பிட வேண்டும். ஹைட்ரஜன் விநியோகச் சங்கிலி, செலவுகள், பாதுகாப்புத் தேவைகள் மற்றும் சாத்தியமான சலுகைகள் ஆகியவற்றையும் இது கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். முதலீட்டு முடிவை எடுப்பதற்கு முன் முழுமையான சாத்தியக்கூறு ஆய்வை நடத்துவது முக்கியம்.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் தொழில்நுட்பங்களில் சமீபத்திய முன்னேற்றங்கள் என்ன, எதிர்காலத்தில் இந்தத் துறையில் என்ன கண்டுபிடிப்புகள் எதிர்பார்க்கப்படுகின்றன?

ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் தொழில்நுட்பங்களில் சமீபத்திய முன்னேற்றங்கள் மிகவும் திறமையான மற்றும் நீடித்த எரிபொருள் செல்கள், மிகவும் சிக்கனமான ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி முறைகள் மற்றும் பாதுகாப்பான ஹைட்ரஜன் சேமிப்பு தீர்வுகள் ஆகியவை அடங்கும். எதிர்காலத்தில், திட-நிலை ஹைட்ரஜன் சேமிப்பு, நானோ தொழில்நுட்பம்-மேம்படுத்தப்பட்ட எரிபொருள் செல்கள் மற்றும் AI-இயங்கும் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி மற்றும் விநியோக அமைப்புகள் போன்ற கண்டுபிடிப்புகள் எதிர்பார்க்கப்படுகின்றன. கூடுதலாக, பல்வேறு துறைகளில் (ஆற்றல், தொழில், போக்குவரத்து) ஹைட்ரஜனின் ஒருங்கிணைந்த பயன்பாடு அதிகரிக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

மேலும் தகவல்: அமெரிக்க எரிசக்தித் துறை - எரிபொருள் செல்கள்