हाइड्रोजन का भंडारण, इलेक्ट्रोलीज़ और ईंधन सेल
हाइड्रोजन: भंडारण की समस्या
6 अक्टूबर 2007
हमें ऊर्जा के उत्पादन और भंडारण के सभी संभावित रूपों की खोज करनी चाहिए। उनमें से एक विशेष रूप से आकर्षक है। यह है पानी का इलेक्ट्रोलीज़। हाइड्रोजन स्वभाव से ही एक अप्रदूषणकारी ईंधन है क्योंकि इसके दहन का उत्पाद है... पानी। इसलिए हम समुद्र के किनारे, विशाल रेगिस्तानी विस्तार में फैली विशाल संरचनाओं का सपना देख सकते हैं, जो पानी के अणुओं (उदाहरण के लिए, समुद्री पानी के) को बेतहाशा अलग कर रही हों।
ब्रसेल्स के एक पाठक, इंजीनियर, एलेन ह्यूब्रेक्ट, ईंधन के रूप में हाइड्रोजन (विशेष रूप से ऑटोमोबाइल के लिए) के बारे में कुछ स्पष्टीकरण देते हैं।
डाइनेटेकटेक्साको ओवोनिक हाइड्रोजन सिस्टम्सओवोनिक्सशेवरॉनटेक्साको
हाइड्रोजन के भंडारण के बारे में, कुछ अधिक सटीक जानकारी:
गैसीय हाइड्रोजन पर चलने वाली अधिकांश कारें आज 350 बार के टैंकों से लैस हैं (डेमलरक्राइसलर ने अभी घोषणा की है कि उसके 60 एफ-सेल के लिए उसका उपठेकेदार होगा), लेकिन जीएम पहले से ही 700 बार के टैंकों वाले प्रोटोटाइप पर काम कर रहा है। इसका एक खर्च है, क्योंकि सभी ईंधन भरने वाले स्टेशनों को बाद में 700 बार के कंप्रेसर से लैस होना पड़ेगा, जो महंगे हैं, इसलिए कंपनी (टीओएचएस, और के बीच संयुक्त विकास का फल) द्वारा प्रस्तुत समाधान का महत्व है, जो 105 बार के अधिक उचित दबाव पर विश्वसनीय और कॉम्पैक्ट तरीके से हाइड्रोजन का भंडारण करता है।
टीओएचएस की खोज एक धातु मिश्र धातु में निहित है, जो हाइड्रोजन को अवशोषित करती है, और गर्म करने पर इसे छोड़ देती है। यह नया विकास पारंपरिक धातु हाइड्राइड से अधिक प्रदर्शनकारी होगा, जैसा कि टोयोटा प्रियस गवाही देती है जिसके थर्मल इंजन को टीओएचएस ने हाइड्रोजन पर चलने के लिए परिवर्तित किया है। इसका 60 लीटर की मात्रा वाला टैंक 3 किलो हाइड्रोजन रख सकता है, जो कार को 200 किमी की स्वायत्तता देता है, जबकि समान मात्रा का 350 बार का पारंपरिक टैंक कार को केवल 100 किमी भी नहीं चला पाएगा।
() हाइड्रोजन से चलने वाले वाहनों के बड़े पैमाने पर उत्पादन पर विचार करने से पहले, हाइड्रोजन के नुकसानों को देखना आवश्यक है: उत्पादन की लागत, भंडारण की लागत और इसका वितरण। जर्मनी में हाइड्रोजन के उत्पादन की लागत 8 €/किग्रा तक पहुंचती है। भले ही यह मान लिया जाए कि एक किलोग्राम हाइड्रोजन का ऊर्जा मूल्य तीन किलोग्राम पेट्रोल के बराबर है, फिर भी यह कर-रहित पेट्रोल की कीमत से सात गुना अधिक कीमत पर आता है!
इसी तरह, ऑटोमोबाइल पर हाइड्रोजन का भंडारण बहुत महंगा है: 1,000 €/किग्रा। यदि हम मानते हैं कि 100 किमी की यात्रा के लिए एक किलोग्राम हाइड्रोजन की आवश्यकता होती है, तो 500 किमी की यात्रा के लिए 5 किलो हाइड्रोजन ले जाना होगा (भंडारण की कीमत की गणना मैं आपको छोड़ता हूं)। बेशक, कुछ वर्षों में, निर्माता बड़े पैमाने पर हाइड्रोजन ऑटोमोबाइल का उत्पादन करेंगे जिससे भंडारण की लागत कम हो सकेगी (200 से 500 € प्रति किग्रा के बीच अनुमानित)। अमेरिकी, 2015 तक 70€/किग्रा के क्रम की लागत का लक्ष्य रखेंगे।
इसके अलावा, केवल हाइड्रोजन का भंडारण ही बहुत महंगा नहीं है, ईंधन सेल भी है। वर्तमान में, यह थर्मल इंजन से 50 से 100 गुना अधिक है। एक ईंधन सेल की कीमत 5,000 €/किलोवाट है जबकि पारंपरिक इंजन के लिए 50 €/किलोवाट (या 37 €/अश्वशक्ति) है। निर्माता 2010 तक इस कीमत को 200 और 1000 €/किलोवाट के बीच लाने की उम्मीद करते हैं। कीमतें इतनी अधिक हैं क्योंकि नाफियोन (पीईएमएफसी प्रकार के पीएसी में उपयोग किया जाने वाला पॉलिमर) की कीमत 400 €/वर्ग मीटर है!
(स्रोत:
)
हाइड्रोजन के भंडारण के बारे में, कुछ अधिक सटीक जानकारी:
गैसीय हाइड्रोजन पर चलने वाली अधिकांश कारें आज 350 बार के टैंकों से लैस हैं (डेमलरक्राइसलर ने अभी घोषणा की है कि उसके 60 एफ-सेल के लिए उसका उपठेकेदार होगा), लेकिन जीएम पहले से ही 700 बार के टैंकों वाले प्रोटोटाइप पर काम कर रहा है। इसका एक खर्च है, क्योंकि सभी ईंधन भरने वाले स्टेशनों को बाद में 700 बार के कंप्रेसर से लैस होना पड़ेगा, जो महंगे हैं, इसलिए कंपनी (टीओएचएस, और के बीच संयुक्त विकास का फल) द्वारा प्रस्तुत समाधान का महत्व है, जो 105 बार के अधिक उचित दबाव पर विश्वसनीय और कॉम्पैक्ट तरीके से हाइड्रोजन का भंडारण करता है।
टीओएचएस की खोज एक धातु मिश्र धातु में निहित है, जो हाइड्रोजन को अवशोषित करती है, और गर्म करने पर इसे छोड़ देती है। यह नया विकास पारंपरिक धातु हाइड्राइड से अधिक प्रदर्शनकारी होगा, जैसा कि टोयोटा प्रियस गवाही देती है जिसके थर्मल इंजन को टीओएचएस ने हाइड्रोजन पर चलने के लिए परिवर्तित किया है। इसका 60 लीटर की मात्रा वाला टैंक 3 किलो हाइड्रोजन रख सकता है, जो कार को 200 किमी की स्वायत्तता देता है, जबकि समान मात्रा का 350 बार का पारंपरिक टैंक कार को केवल 100 किमी भी नहीं चला पाएगा।
() हाइड्रोजन से चलने वाले वाहनों के बड़े पैमाने पर उत्पादन पर विचार करने से पहले, हाइड्रोजन के नुकसानों को देखना आवश्यक है: उत्पादन की लागत, भंडारण की लागत और इसका वितरण। जर्मनी में हाइड्रोजन के उत्पादन की लागत 8 €/किग्रा तक पहुंचती है। भले ही यह मान लिया जाए कि एक किलोग्राम हाइड्रोजन का ऊर्जा मूल्य तीन किलोग्राम पेट्रोल के बराबर है, फिर भी यह कर-रहित पेट्रोल की कीमत से सात गुना अधिक कीमत पर आता है!
इसी तरह, ऑटोमोबाइल पर हाइड्रोजन का भंडारण बहुत महंगा है: 1,000 €/किग्रा। यदि हम मानते हैं कि 100 किमी की यात्रा के लिए एक किलोग्राम हाइड्रोजन की आवश्यकता होती है, तो 500 किमी की यात्रा के लिए 5 किलो हाइड्रोजन ले जाना होगा (भंडारण की कीमत की गणना मैं आपको छोड़ता हूं)। बेशक, कुछ वर्षों में, निर्माता बड़े पैमाने पर हाइड्रोजन ऑटोमोबाइल का उत्पादन करेंगे जिससे भंडारण की लागत कम हो सकेगी (200 से 500 € प्रति किग्रा के बीच अनुमानित)। अमेरिकी, 2015 तक 70€/किग्रा के क्रम की लागत का लक्ष्य रखेंगे।
इसके अलावा, केवल हाइड्रोजन का भंडारण ही बहुत महंगा नहीं है, ईंधन सेल भी है। वर्तमान में, यह थर्मल इंजन से 50 से 100 गुना अधिक है। एक ईंधन सेल की कीमत 5,000 €/किलोवाट है जबकि पारंपरिक इंजन के लिए 50 €/किलोवाट (या 37 €/अश्वशक्ति) है। निर्माता 2010 तक इस कीमत को 200 और 1000 €/किलोवाट के बीच लाने की उम्मीद करते हैं। कीमतें इतनी अधिक हैं क्योंकि नाफियोन (पीईएमएफसी प्रकार के पीएसी में उपयोग किया जाने वाला पॉलिमर) की कीमत 400 €/वर्ग मीटर है!
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