PEM واٹر الیکٹرولیسس ہائیڈروجن پروڈکشن سسٹم کی تشکیل

PEM واٹر الیکٹرولیسس ہائیڈروجن پروڈکشن سسٹم پر مشتمل ہےپیم الیکٹروائزراور معاون نظام (بی او پی)۔

پیم الیکٹروائزرPEM واٹر الیکٹرولیسس ہائیڈروجن پروڈکشن ڈیوائس کا بنیادی حصہ ہے۔ الیکٹرولائزر کا سب سے بنیادی جزو یونٹ الیکٹرولائٹک سیل ہے۔ طاقت پر منحصر ہے ، ایک PEM الیکٹرولائزر میں درجنوں یا اس سے بھی سیکڑوں الیکٹرولائٹک خلیات ہوتے ہیں۔ ہر الیکٹرولائٹک سیل 5 حصوں پر مشتمل ہوتا ہے ، اندر سے باہر تک ، وہ ہیںپروٹون ایکسچینج جھلی، کاتلیسٹ ،گیس بازی پرتاوربائپولر پلیٹ.

PEM الیکٹرولائزر کے اندرونی ڈھانچے کا اسکیمیٹک آریگرام

1. پروٹون ایکسچینج جھلی

پروٹون ایکسچینج جھلی کے بنیادی اجزاء میں سے ایک ہےپیم الیکٹروائزر. پیم الیکٹروائزر میں ، پروٹون ایکسچینج جھلی پروٹون ایکسچینج کے لئے ایک چینل کے طور پر کام کرتی ہے ، اور کیتھوڈ اور انوڈ کے ذریعہ تیار کردہ ہائیڈروجن اور آکسیجن کو ایک دوسرے سے رابطہ کرنے سے روکنے کے لئے ایک رکاوٹ کے طور پر کام کرتی ہے ، اور اتپریرک کوٹنگ کے لئے مدد فراہم کرتی ہے۔ لہذا ، پروٹون ایکسچینج جھلی کو انتہائی اعلی پروٹون چالکتا اور ہوا کی تنگی ، اور انتہائی کم الیکٹران چالکتا کی ضرورت ہے۔

ایک ہی وقت میں ، پروٹون ایکسچینج جھلی کو بھی اچھی کیمیائی استحکام کی ضرورت ہے اور وہ تیزابیت سے چلنے والے مضبوط ماحول کا مقابلہ کرسکتی ہے۔ مضبوط ہائیڈرو فیلیسیٹی بھی ضروری ہے ، جو پروٹون ایکسچینج جھلی کی مقامی پانی کی کمی کو روک سکتی ہے اور خشک جلنے سے بچ سکتی ہے۔ پروٹون ایکسچینج جھلی کی کارکردگی براہ راست PEM الیکٹروائزر کی آپریٹنگ کارکردگی اور زندگی کو متاثر کرتی ہے۔

پروٹون ایکسچینج جھلی کی پروسیسنگ ابھی بھی مشکل ہے۔ ایندھن کے خلیوں (تقریبا 10 10 مائکرون کی موٹائی) میں استعمال ہونے والے پروٹون ایکسچینج جھلی کے مقابلے میں ، PEM الیکٹرولائزرز میں استعمال ہونے والی پروٹون ایکسچینج جھلی زیادہ موٹا ہے (150-200 مائکرون) ، جو پروسیسنگ کے دوران سوجن اور خرابی کا زیادہ خطرہ ہے ، اور جھلی کی سوجن کی شرح زیادہ ہے ، جس سے پروسیسنگ زیادہ مشکل ہے۔

2. اتپریرک

کیتھوڈ اور انوڈ کاتالسٹس PEM الیکٹروائزر کے اہم اجزاء ہیں۔ چونکہ کیتھوڈ اور انوڈ کاتالسٹس الیکٹرو کیمیکل رد عمل کی جگہیں ہیں ، لہذا کاتالسٹوں کو اچھی سنکنرن مزاحمت ، کاتالک سرگرمی ، الیکٹرانک چالکتا اور پوروسٹی کی ضرورت ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جاسکے کہ PEM الیکٹرویلائزر مستحکم کام کرسکتا ہے۔

ایندھن کے خلیوں کے مقابلے میں ، پی ای ایم الیکٹرویلائزر کاتالک کے استعمال میں قیمتی دھات کے مواد پر زیادہ انحصار کرتے ہیں۔ پی ای ایم الیکٹرولائزرز کے تیز تیزابیت والے آپریٹنگ ماحول میں ، غیر قیمتی دھات کے مواد سنکنرن کے لئے حساس ہیں اور پروٹون ایکسچینج جھلی میں سلفونک ایسڈ اور آئنوں کے ساتھ مل سکتے ہیں ، جس سے پروٹون ایکسچینج جھلی کی ورکنگ کارکردگی کو کم کیا جاسکتا ہے۔ عام طور پر استعمال ہونے والی کیتھوڈ کاتالسٹ ایک پلاٹینم کاربن کیٹیلسٹ ہے جس میں کاربن کیریئر مادے کے طور پر ہوتا ہے ، جبکہ آئریڈیم آکسائڈ سب سے زیادہ استعمال ہونے والا انوڈ کاتلیسٹ ہے۔

3. گیس بازی پرت

گیس بازی کی پرت ، جسے موجودہ کلکٹر کے نام سے بھی جانا جاتا ہے ، ایک غیر محفوظ پرت ہے جو انوڈ اور دوئبرووی پلیٹ کے درمیان سینڈویچ ہے۔ گیس بازی کی پرت بائپولر پلیٹ اور کیٹیلسٹ پرت کو جوڑنے والے پل کے طور پر کام کرتی ہے ، جس سے دوئبرووی پلیٹ اور کیٹیلسٹ پرت کے مابین گیس اور مائع کی ترسیل کو یقینی بنایا جاتا ہے ، اور موثر الیکٹران کی ترسیل کی فراہمی ہوتی ہے۔

انوڈ میں ، مائع پانی گیس بازی پرت کے ذریعے کاتالسٹ پرت میں لیا جاتا ہے اور آکسیجن ، پروٹون اور الیکٹرانوں میں گل جاتا ہے۔ پیدا شدہ آکسیجن گیس بازی پرت کے ذریعے بائپولر پلیٹ میں واپس آتی ہے ، پروٹونز ایکسچینج جھلی کے ذریعے کیتھڈ پر پروٹونز کئے جاتے ہیں ، اور الیکٹران گیس بازی پرت کے ذریعے انوڈ بائپولر پلیٹ میں کئے جاتے ہیں اور پھر بیرونی سرکٹ میں داخل ہوتے ہیں۔

کیتھوڈ میں ، الیکٹران گیس بازی پرت کے ذریعے بیرونی سرکٹ سے کیتھوڈ کیٹلیسٹ پرت میں داخل ہوتے ہیں ، اور ہائیڈروجن تیار کرنے کے لئے پروٹون کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتے ہیں۔ پیدا شدہ ہائیڈروجن گیس بازی پرت کے ذریعے بائپولر پلیٹ میں بہتا ہے۔ لہذا ، گیس اور مائع ٹرانسپورٹ کی کارکردگی اور چالکتا کو یقینی بنانے کے ل the ، گیس کے بازی پرت کو الیکٹران کی ترسیل کی کارکردگی کو یقینی بنانے کے ل appropriate مناسب تزئین اور اچھی چالکتا دونوں کی ضرورت ہے۔

4. بائپولر پلیٹ

بائپولر پلیٹ نہ صرف جھلی الیکٹروڈ اور گیس بازی پرت کے لئے ایک معاون جزو ہے ، بلکہ گیسوں (ہائیڈروجن اور آکسیجن) کو تبدیل کرنے اور الیکٹرانوں کے انعقاد کے لئے ایک اہم چینل بھی ہے۔ انوڈ اور کیتھوڈ کے دونوں اطراف میں بائپولر پلیٹیں بالترتیب کیتھوڈ اور انوڈ کے ذریعہ پیدا ہونے والی آکسیجن کے ذریعہ پیدا ہونے والے ہائیڈروجن کو تبدیل کرتی ہیں ، اور ان کو آؤٹ پٹ کرتی ہیں۔

لہذا ، بائپولر پلیٹ میں اعلی مکینیکل استحکام ، کیمیائی استحکام اور کم ہائیڈروجن پارگمیتا کی ضرورت ہے۔ انوڈ میں پیدا ہونے والے الیکٹران انوڈ بائپولر پلیٹ کے ذریعے بیرونی سرکٹ میں داخل ہوتے ہیں ، اور پھر کیتھوڈ بائپولر پلیٹ کے ذریعے کیتھوڈ کاتلیسٹ پرت میں داخل ہوتے ہیں۔ لہذا ، بائپولر پلیٹ میں بھی اعلی چالکتا کی ضرورت ہے۔

پی ای ایم واٹر الیکٹرولیسس ہائیڈروجن پروڈکشن ڈیوائس کے معاون نظام میں چار بڑے سسٹم شامل ہیں: بجلی کی فراہمی کا نظام ، ہائیڈروجن خشک کرنے اور طہارت کا نظام ، ڈیونائزڈ واٹر سسٹم اور کولنگ سسٹم۔