فیول سیل جہازوں میں ہائیڈروجن اسٹوریج ٹکنالوجی کے اطلاق کا تجزیہ

توانائی کے تحفظ اور اخراج میں کمی کی طرف بڑھتی ہوئی عالمی توجہ کے ساتھ ،ایندھن سیل جہاز، شپنگ انڈسٹری کی سبز تبدیلی کے لئے ایک اہم سمت کے طور پر ، زیادہ سے زیادہ توجہ حاصل کر رہے ہیں۔ فیول سیل جہازوں کی ترقی میں ایک کلیدی لنک کے طور پر ، تحقیق اور اطلاق کی حیثیتہائیڈروجن اسٹوریجٹکنالوجی اور بھی زیادہ چشم کشا ہے۔

فیول سیل جہازوں میں ہائیڈروجن ذخیرہ کرنے کے مختلف طریقے ہیں ، فی الحال اس میں بنیادی طور پر شامل ہیںہائی پریشر گیسئس ہائیڈروجن اسٹوریج، کم درجہ حرارت مائع ہائیڈروجن اسٹوریج ، نامیاتی مائع ہائیڈروجن اسٹوریج ، اور میٹل ہائیڈرائڈ ہائیڈروجن اسٹوریج۔ یہ ہائیڈروجن اسٹوریج کے طریقوں کے اپنے فوائد اور نقصانات ہیں اور یہ مختلف قسم کے جہازوں اور مطالبہ کے منظرناموں کے لئے موزوں ہیں۔

1. ہائی پریشر گیسئس ہائیڈروجن اسٹوریج

کمپریشن پروسیسنگ کے ذریعہ گیس سلنڈر میں ہائی پریشر ہائیڈروجن اسٹوریج ہائیڈروجن ہائیڈروجن کو اعلی کثافت گیس شکل میں اسٹور کرتا ہے۔ یہ تیز رفتار بھرنے ، کم لاگت اور آسان آپریشن کی وجہ سے جہازوں کے میدان میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والا ہائیڈروجن اسٹوریج کا طریقہ بن گیا ہے۔ اس ٹیکنالوجی کی کلید ہائیڈروجن اسٹوریج سلنڈروں کی تحقیق اور ترقی میں ہے۔ ہائی پریشر ہائیڈروجن اسٹوریج سلنڈر کو چار اقسام میں تقسیم کیا گیا ہے: خالص اسٹیل میٹل سلنڈر (ٹائپ I) ، اسٹیل لائنر کاربن فائبر لپیٹے بوتلیں (قسم II) ، ایلومینیم لائنر کاربن فائبر مکمل طور پر لپیٹے بوتلیں (قسم III) اور پلاسٹک لائنر کاربن فائبر مکمل طور پر لپیٹے بوتلیں (قسم IV)۔

ان میں سے ، ٹائپ III اور ٹائپ IV گیس سلنڈر لائنر ، کاربن فائبر سمیٹنے والی پرت اور شیشے کے فائبر کو کمک رال پرت پر مشتمل ہیں۔ مجموعی طور پر وزن نسبتا light ہلکا ہے اور بڑے پیمانے پر ہائیڈروجن اسٹوریج کثافت زیادہ ہے۔ وہ گرم مقامات ہیںایندھن سیل جہازدرخواستیں اس وقت ، گھر اور بیرون ملک ایندھن کے سیل جہاز 35MP کے ورکنگ پریشر کے ساتھ قسم III کی بوتلوں سے لیس ہیں۔ ہائیڈروجن اسٹوریج کثافت اور گیس سلنڈر سسٹم کی مقدار کی حدود کی وجہ سے ، جہازوں کی اقسام بنیادی طور پر اندرون ملک فیری اور یاٹ ہیں جن میں بجلی کی چھوٹی چھوٹی پیداوار ہے۔

جہاز کی توانائی کے ذخیرہ کرنے اور برداشت کے مابین مماثلت کے چیلنج میں ، 70MPA قسم IV گیس سلنڈر معیار ، اثر کو بہتر بنانے کے لئے دھاتوں کو تبدیل کرنے کے لئے ہلکے وزن والے اعلی طاقت والے پلاسٹک کا استعمال کرتے ہیں ، لیکن تکنیکی رکاوٹوں کا سامنا کرنا پڑتا ہے ، جن میں شامل ہیں۔

1) مادی اور ساختی مسائل: پلاسٹک لائنر اور دھات کے مابین انٹرفیس رساو کا شکار ہے ، اور سگ ماہی اور بانڈنگ کو بڑھانے کے لئے پروسیسنگ ٹکنالوجی اور سطح کے علاج کو بہتر بنانے کی ضرورت ہے۔

2) تھرمل مینجمنٹ چیلنجز: تیزی سے ہائیڈروجنیشن کے دوران گرمی کی توانائی کی ایک بڑی مقدار پیدا ہوتی ہے ، جس کو حفاظتی خطرات سے بچنے کے لئے کنٹرول کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ اگرچہ نقلی یہ ظاہر کرتی ہے کہ وہ حفاظتی معیارات پر پورا اترتا ہے ، لیکن کیبن کے اصل اعلی درجہ حرارت کے ماحول کو درجہ حرارت پر قابو پانے کے سخت اقدامات کی ضرورت ہوتی ہے۔

3) بھرنے کے حالات کا اثر: ہائیڈروجن کی ابتدائی درجہ حرارت اور بھرنے کی شرح درجہ حرارت میں اضافے کو نمایاں طور پر متاثر کرتی ہے ، اور بھرنے کے عمل کو بہتر بنانے کے لئے ٹھیک کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے۔

ہائی پریشر ہائیڈروجن اسٹوریج فی الحال ایندھن کے سیل جہازوں کے لئے ہائیڈروجن اسٹوریج کا ایک عام طریقہ ہے ، جو آسان اور معاشی ہے۔ تاہم ، گیس سلنڈر کے دباؤ اور حجم کی وجہ سے ، فی الحال چھوٹے پاور جہازوں کے لئے 35MPA قسم III سلنڈر استعمال ہوتے ہیں۔ برداشت کو بہتر بنانے کے ل 70 ، 70MPA ، ہلکے قسم IV سلنڈروں کے استعمال کی تلاش کی جارہی ہے تاکہ درخواست کو بڑے جہازوں تک بڑھایا جاسکے۔

جاپان کی یامار کارپوریشن اور ٹویوٹا نے دنیا کا پہلا جہاز 70MPA گیس سلنڈر ریفیوئلنگ کو حاصل کرنے کے لئے خاص طور پر لائسنس یافتہ ہائی پریشر کے سامان کا استعمال کیا۔

تاہم ، ہائی پریشر ہائیڈروجن اسٹوریج میں حفاظت اور انتظام کے مسائل ہیں ، ہائیڈروجن ریفیوئلنگ اسٹیشن بہت کم ہیں ، اور ہائیڈروجن سلنڈروں کی تبدیلی تکلیف دہ ہے اور اس میں پوشیدہ خطرات ہیں۔ ایک ہی وقت میں ، دباؤ میں اضافہ سامان کی لاگت اور ہائیڈروجن کو توانائی کی کھپت کو ایندھن میں ڈالتا ہے ، اور مجموعی لاگت میں نمایاں اضافہ ہوتا ہے۔

2. میٹل ہائیڈرائڈ ہائیڈروجن اسٹوریج

میٹل ہائیڈرائڈ ہائیڈروجن اسٹوریج کا اصول یہ ہے کہ کچھ درجہ حرارت اور دباؤ کے حالات کے تحت ہائیڈروجن اسٹوریج کو حاصل کرنے کے لئے دھاتی ہائیڈرائڈس پیدا کرنے کے لئے ہائیڈروجن سے رد عمل ظاہر کرنے کے لئے منتقلی دھاتوں یا مرکب دھاتوں کا استعمال کیا جائے ، جبکہ گرمی کو جاری کیا جائے۔ جیسے جیسے درجہ حرارت بڑھتا ہے ، دھات ہائیڈرائڈ ہائیڈروجن کو جاری کرنے کے لئے گل جاتا ہے۔

گیسیئس ہائیڈروجن اسٹوریج کے مقابلے میں ، اس ہائیڈروجن اسٹوریج کے طریقہ کار کا سب سے بڑا فائدہ یہ ہے کہ ہائیڈروجن اسٹوریج پریشر کم ہے اور حفاظت زیادہ ہے ، اس کے بعد ایک بڑی مقدار میں ہائیڈروجن اسٹوریج کثافت (1000 ~ 3000 گنا اسی درجہ حرارت اور دباؤ کی صورتحال کے تحت گیس ہائیڈروجن سے ہے)۔ ہائیڈروجن اسٹوریج مرکب دھاتیں فی الحال ترقی کے تحت بنیادی طور پر نایاب ارتھ مرکب ، ٹائٹینیم مرکب ، زرکونیم مرکب ، میگنیشیم مرکب اور وینڈیم مرکب شامل ہیں۔

دھاتی ہائیڈرائڈ ہائیڈروجن اسٹوریج میں حفاظت اور وولومیٹرک ہائیڈروجن اسٹوریج کثافت کے لحاظ سے گیس اور مائع کے مقابلے میں زیادہ فوائد ہیں ، لیکن موجودہ مواد میں ہائیڈروجن کی رہائی کے رد عمل کے درجہ حرارت کی حالت بہت زیادہ ہے ، اور رد عمل کے عمل میں ایلوئی ڈھانچے کی تباہی جیسے مسائل ہوسکتے ہیں ، اور ہائیڈروجن ریلیز کے عمل کے دوران مصر میں توسیع اور معاہدہ ہوگا ، جس کی وجہ سے اسٹوریج ٹینک کو خراب کیا جاسکتا ہے۔

اصل جہاز کی درخواستوں میں ، مندرجہ ذیل پہلوؤں میں کلیدی تحقیق کی ضرورت ہے:

1) بڑے پیمانے پر ہائیڈروجن اسٹوریج کثافت کو بہتر بنانے کے ل new نئے ہائیڈروجن اسٹوریج مصر دات کو تیار کریں ،

2) سطح کے علاج کے ذریعہ ہائیڈروجن جذب اور ہائیڈروجن اسٹوریج مواد کی ڈیسورپشن کارکردگی کو بہتر بنائیں ، کاتالسٹس وغیرہ شامل کریں ،

3) ہائیڈروجن کے ساتھ کھوٹ پاؤڈر کے رد عمل کی وجہ سے توسیع کی وجہ سے کنٹینر کی خرابی سے بچنے کے لئے اسٹوریج ٹینک کے ڈیزائن کو بہتر بنائیں۔

4) ٹھوس ریاستی ہائیڈروجن اسٹوریج سسٹم کے حرارت جمع کرنے ، اسٹوریج اور ایپلیکیشن سسٹم کو انجام دیں ، اور توانائی کے استعمال کی کارکردگی کو بہتر بنانے اور آلہ کے حجم اور بڑے پیمانے پر بوجھ کو کم کرنے کے لئے تحقیق کو پورے جہاز کے ساتھ جوڑیں۔

چونکہ ہائیڈروجن اسٹوریج مصر خود ہی بھاری ہے ، لہذا اس کا بڑے پیمانے پر ہائیڈروجن اسٹوریج کثافت کم ہے ، لیکن یہ پانی کے اندر کی کشتیاں کے لئے زیادہ فائدہ مند ہے اور کشتیوں کی گٹی میں اضافہ کرسکتا ہے۔ اعلی معیار کے ہائیڈروجن اسٹوریج میٹریل کی ترقی اور کام کے حالات کو بہتر بنانا مستقبل میں تحقیق کی اہم سمت ہیں۔

جرمن ایچ ڈی ڈبلیو شپ یارڈ کے ذریعہ تیار کردہ فیول سیل سے لیس قسم 212A سب میرین میں 38 ٹائٹینیم آئرن ایلائی ہائیڈروجن اسٹوریج ٹینک ہیں جو ہر ایک میں 84 کلو ہائیڈروجن محفوظ کرسکتے ہیں۔ ماخذ: انٹرنیٹ

ایندھن کے سیل جہاز کے لئے ہائیڈروجن اسٹوریج کے طریقہ کار کا انتخاب کرتے وقت ، ہائیڈروجن اسٹوریج کثافت ، حفاظت ، لاگت ، خدمت کی زندگی ، استحکام اور توانائی کی کھپت جیسے متعدد عوامل پر جامع طور پر غور کرنا ضروری ہے۔ مندرجہ ذیل جدول میں ہائیڈروجن اسٹوریج کے مختلف طریقوں کا موازنہ کیا گیا ہے:

میٹل ہائیڈرائڈ ہائیڈروجن اسٹوریج میں عمدہ کارکردگی ، پاکیزگی اور حفاظت ہے ، اور توقع ہے کہ مستقبل میں مرکزی دھارے میں شامل ہوجائے گا۔