हाइड्रोजन संचालित ईंधन सेल

संदर्भ

हाल ही में टेलीकॉम टॉवरों के लिए बैकअप पॉवर समाधान के रूप में हाइड्रोजन-संचालित ईंधन सेल का सफलतापूर्वक परीक्षण किया गया।

दूरसंचार टॉवरों में पॉवर बैकअप की आवश्यकता

• दूरसंचार नेटवर्क में कनेक्टिविटी बनाए रखने के लिए निर्बाध ऊर्जा आपूर्ति आवश्यक है।
• वर्तमान में, डीजल से चलने वाले जनरेटर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, लेकिन उनमें उत्सर्जन एवं रखरखाव की लागत अधिक होती है।

हाइड्रोजन संचालित ईंधन सेल के बारे में

• विद्युत रासायनिक उपकरण, जो विद्युत रासायनिक अभिक्रिया के माध्यम से हाइड्रोजन से रासायनिक ऊर्जा को विद्युत उर्जा में परिवर्तित करते हैं।
• हाइड्रोजन और ऑक्सीजन को मिलाकर अभिक्रिया करता है, जिससे विद्युत, जल और ऊष्मा उप-उत्पाद के रूप में उत्पन्न होती है।
• ईंधन सेल में एक एनोड (नकारात्मक इलेक्ट्रोड), एक कैथोड (सकारात्मक इलेक्ट्रोड) और एक इलेक्ट्रोलाइट झिल्ली होती है।
• विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग के तहत एक स्वायत्त संस्थान, ‘इंटरनेशनल एडवांस्ड रिसर्च सेंटर फॉर पाउडर मेटलर्जी एंड न्यू मैटेरियल्स’ (ARCI) में ‘सेंटर फॉर फ्यूल सेल टेक्नोलॉजी’ (CFCT) द्वारा विकसित किया गया।
  • ‘प्रोटॉन एक्सचेंज मेम्ब्रेन’ (PEM) ईंधन सेल प्रणाली को पुणे नगर निगम मे एक दूरसंचार टॉवर पर लगाया गया था।

हाइड्रोजन संचालित ईंधन सेल की संरचना एवं घटक

• एनोड: हाइड्रोजन गैस (H₂) प्रवेश करती है, प्रोटॉन (H⁺) और इलेक्ट्रॉन (e⁻) में विभाजित हो जाती है।
• इलेक्ट्रोलाइट झिल्ली: केवल प्रोटॉन (H⁺) को गुजरने देती है, जिससे इलेक्ट्रॉन बाहरी सर्किट से होकर विद्युत उत्पन्न करते हैं।
• कैथोड: वायु से ऑक्सीजन (O₂) इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन के साथ मिलकर जल बनाती है, जो एकमात्र उप-उत्पाद है।

ईंधन सेल के उपयोग के लाभ

• स्वच्छ ऊर्जा: न्यूनतम उत्सर्जन के साथ विद्युत का उत्पादन करती है, जिससे PM, NOx और SOx जैसे प्रदूषक नहीं निकलते हैं।
• उच्च दक्षता: पारंपरिक दहन-आधारित विद्युत उत्पादन की तुलना में अधिक कुशल है।
• विश्वसनीय बैकअप: स्वच्छ एवं विश्वसनीय विद्युत प्रदान करता है, जो अस्पतालों, दूरसंचार टॉवरों और डेटा केंद्रों के लिए आदर्श है।
• ऊर्जा भंडारण: अतिरिक्त नवीकरणीय ऊर्जा को हाइड्रोजन में परिवर्तित करता है, जिससे बाद में विद्युत उत्पादन के लिए भंडारण की अनुमति मिलती है।
• ईंधन के विभिन्न रूपों प्रयोग: ईंधन सेल के प्रकार के आधार पर हाइड्रोजन, प्राकृतिक गैस, बायोगैस, एथेनॉल या मेथनॉल का उपयोग किया जा सकता है।

ईंधन सेल के अनुप्रयोग

• इलेक्ट्रिक मोबिलिटी: हाइड्रोजन ईंधन भरने वाले शून्य-उत्सर्जन वाहनों में उपयोग किया जाता है और बैटरी इलेक्ट्रिक वाहनों की तुलना में अधिक दक्षता होती है।
• बैकअप पॉवर: टेलीकॉम टॉवरों, अस्पतालों और महत्त्वपूर्ण बुनियादी ढाँचे के लिए स्वच्छ और विश्वसनीय ऊर्जा प्रदान करता है।
• पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स: पारंपरिक बैटरियों की जगह स्मार्टफोन, लैपटॉप और कैमरों को पॉवर देता है।
• ऑफ-ग्रिड ऊर्जा: सीमित या बिना ग्रिड कनेक्टिविटी वाले दूरदराज के क्षेत्रों के लिए उपयुक्त है।

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