الکلائن ہائیڈروجن الیکٹرولائزرز کے لئے ڈایافرام مواد کا تجزیہ

ایک صاف اور پائیدار توانائی کیریئر کے طور پر ،ہائیڈروجن انرجیتوانائی کے بحرانوں اور ماحولیاتی آلودگی سے نمٹنے میں بڑی اہمیت کا حامل ہے۔ واٹر الیکٹرولیسیس ہائیڈروجن پروڈکشن ٹکنالوجی ، خاص طور پرالکلائن واٹر الیکٹرولیسس (خوف)ہائیڈروجن کی تیاری ، اس کی کم سامان لاگت اور بالغ ٹکنالوجی کی وجہ سے ہائیڈروجن کی پیداوار کا ایک اہم ذریعہ بن گیا ہے۔

الکلائن میںواٹر الیکٹرولائزرز، ڈایافرام مواد کلیدی کردار ادا کرتے ہیں۔ وہ نہ صرف کیتھڈ اور انوڈ کو الگ کرتے ہیں ، ہائیڈروجن اور آکسیجن کے اختلاط کو نہیں روکتے ہیں ، بلکہ الیکٹرولیسس کے عمل کی کارکردگی ، استحکام اور لاگت پر بھی خاصی اثر ڈالتے ہیں۔ الکلائنالیکٹرولائزرڈایافرام الیکٹرولائزر لاگت کا تقریبا 55 ٪ ہے۔ لہذا ، الکالین ہائیڈروجن الیکٹرولائزرز کے لئے موزوں ڈایافرام مواد کی تحقیق اور ترقی کرنا ہائیڈروجن پروڈکشن ٹکنالوجی کی کارکردگی کو بہتر بنانے کی کلید ہے۔

الکلائن واٹر الیکٹرولیسس ہائیڈروجن پروڈکشن اور ڈایافرام فنکشن کا اصول

الکلائن واٹر الیکٹرویلیسس ہائیڈروجن کی پیداوار کا اصول یہ ہے کہ پوٹاشیم ہائڈرو آکسائیڈ (KOH) جیسے الیکٹروائلزر میں الیکٹرولائٹس کے طور پر مضبوط الکلائن حل استعمال کریں ، اور بیرونی وولٹیج کے ذریعے ہائیڈروجن اور آکسیجن پیدا کرنے کے لئے پانی کے انووں کو گلنے کے لئے۔ مخصوص رد عمل کا فارمولا یہ ہے:

کیتھوڈ میں: 2H2O+2E- → H2+2OH-

انوڈ میں: 4OH- → O2+2E-+2H2O

اس عمل میں ، ہائیڈروجن اور آکسیجن بالترتیب انوڈ اور کیتھوڈ میں تیار کی جاتی ہیں اور دھماکے کے خطرے سے بچنے کے لئے مؤثر طریقے سے الگ ہونے کی ضرورت ہے۔ اس وقت ، ڈایافرام مواد ایک بہت اہم کردار ادا کرتا ہے۔ عام طور پر ، ڈایافرام مواد کی ضرورت ہوتی ہے کہ مندرجہ ذیل خصوصیات ہوں:

1. اچھی برقی چالکتا: ڈایافرام کو اچھی آئنک چالکتا رکھنے کی ضرورت ہے اور موثر الیکٹرولیسس رد عمل کو یقینی بنانے کے لئے اوہ آئنوں کو گزرنے کی اجازت ہے۔

2. اعلی کیمیائی استحکام: ڈایافرام مادے کو اپنی خدمت کی زندگی کو بڑھانے کے لئے اعلی الکالی ماحول اور الیکٹرولیسس عمل میں کیمیائی سنکنرن کے خلاف مزاحمت کرنے کی ضرورت ہے۔

3. اچھی مکینیکل طاقت: ڈایافرام کو مستحکم شکل کو برقرار رکھنے کے لئے الیکٹرولائزر میں دباؤ اور سیال کے اثرات کا مقابلہ کرنے کی ضرورت ہے۔

4. کم مزاحمت کا نقصان: ڈایافرام کی مزاحمت کم ، الیکٹرولیسس کی کارکردگی جتنی زیادہ ہوگی ، اس طرح توانائی کی کھپت کو کم کرتا ہے۔

مواد کی مختلف خصوصیات کے مطابق ، عام الکلائن ہائیڈروجن پروڈکشن الیکٹرولائزر ڈایافرام مواد کو درج ذیل زمرے میں تقسیم کیا جاسکتا ہے:

1. ایسبیسٹوس ڈایافرام

فوائد: کیمیائی سنکنرن مزاحمت ، اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت ، اعلی تناؤ کی طاقت ، مضبوط ہائیڈرو فیلیسیٹی

نقصانات: اس میں سوجن کی خصوصیات ہیں ، جو الیکٹرولیسس کی توانائی کی کھپت میں اضافہ کرتی ہے۔ یہ الیکٹرولیسس کے درجہ حرارت کو محدود کرتا ہے ، تاکہ موجودہ کارکردگی کو بہتر نہیں بنایا جاسکے۔ یہ انسانی جسم کے لئے زہریلا ہے اور ریت کے پھیپھڑوں کی بیماری کا سبب بن سکتا ہے۔ بہت سے ممالک نے ایسبیسٹوس مواد کے استعمال پر پابندی عائد کردی ہے۔

2. پولی ٹیٹرافلووروتھیلین رال میں ترمیم شدہ ایسبیسٹوس ڈایافرام

فوائد: پولیٹ ٹرافلوورویتھیلین لیپت ایسبیسٹوس فائبر کی ڈایافرام ڈھانچہ ڈایافرام کی سنکنرن مزاحمت اور مکینیکل طاقت کو بڑھاتا ہے ، اور ایسبیسٹوس کی سوجن کو بھی کم کرتا ہے ، جس سے ایسبیسٹوس ڈایفرمگم سوجن کی کوتاہیوں اور الکلی کی کروزن کی حساسیت کو مؤثر طریقے سے ختم کیا جاتا ہے۔

نقصانات: پولی ٹیٹرافلوورویتھیلین رال کی ناقص ہائیڈرو فیلیسیٹی کی وجہ سے ، پولیٹیٹرفلوورویتھیلین کے ساتھ ایسبیسٹوس ڈایافرام کی ہائیڈرو فیلیسیٹی بہت کم ہے ، جو موجودہ کارکردگی کو کم کرتی ہے اور توانائی کی کھپت میں اضافہ کرتی ہے۔ جتنی زیادہ رقم شامل کی جائے گی ، ڈایافرام کی ہائیڈرو فیلیسیٹی کم ہوتی ہے۔

3. پولیفینیلین سلفائڈ ڈایافرام (پی پی ایس)

فوائد: گرمی کی بہترین مزاحمت ؛ انتہائی مضبوط سختی ، اعلی سطح کی سختی ، عمدہ کریپ مزاحمت اور تھکاوٹ کے خلاف مزاحمت ، بقایا لباس مزاحمت ؛ مضبوط سنکنرن مزاحمت ؛ اب بھی اعلی درجہ حرارت کے حالات کے تحت اچھے جہتی استحکام کو ظاہر کرتا ہے۔ اعلی درجہ حرارت ، اعلی نمی اور اعلی تعدد کے تحت اب بھی بہترین برقی خصوصیات ہیں۔

نقصانات: اعلی مزاحمت ، ناقص ہائیڈرو فیلیسیٹی ، جس کے نتیجے میں توانائی کی کھپت میں اضافہ ہوتا ہے

4. پولی سلفون ڈایافرام (PSF)

فوائد: اس میں بہترین آکسیکرن مزاحمت ، تھرمل استحکام اور اعلی درجہ حرارت پگھلنے کا استحکام ، نیز بہترین مکینیکل خصوصیات ، اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت ، تیزاب اور الکالی مزاحمت ، بیکٹیریل سنکنرن مزاحمت ، سستے اور خام مال حاصل کرنے میں آسان ، اور پییچ ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج ہے۔

نقصانات: ناقص ہائیڈرو فیلیسیٹی ، ڈایافرام کا کم پانی کا بہاؤ ، غیر تسلی بخش انسداد آلودگی کی کارکردگی ، جو اس کی درخواست کی حد اور خدمت کی زندگی کو متاثر کرتی ہے۔

5. پولی تھیریکیٹون (جھانکنے)

فوائد: اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت ، کیمیائی سنکنرن مزاحمت

نقصانات: ڈایافرام کی کارکردگی اور موٹائی بنائی کے طریقوں سے متاثر ہوتی ہے

ابتدائی الکلائن الیکٹرولائزر ڈایافرام مواد ایسبیسٹوس ڈایافرام تھا ، لیکن اس کو ختم کردیا گیا ہے کیونکہ اس سے انسانی جسم کو نقصان ہوسکتا ہے۔ موجودہ مرکزی دھارے میں پولیفینیلین سلفائڈ پی پی ایس ڈایافرام ہے ، اور اعلی کارکردگی کا ڈایافرام پی پی ایس کی ایک غیر نامیاتی پرت کے ساتھ لیپت ایک جامع جھلی کا استعمال کرتا ہے۔

جامع ڈایافرام کی سطح نانوپورس ہے ، اور داخلہ ایک مائکرون تاکنا ساخت ہے۔ اس میں ہائیڈروجن کو گزرنے سے روکنے کی مضبوط صلاحیت ہے۔ ایک ہی وقت میں ، یہ الیکٹرولائٹ آئنوں سے گزر سکتا ہے اور اس میں مستقل ہائیڈرو فیلیسیٹی ہوتی ہے۔ اس میں امپورٹڈ ڈایافرام جیسی کارکردگی ہے اور اس میں اچھی الیکٹرویلیٹک کارکردگی اور خدمت کی زندگی ہے۔ فی الحال ، جامع ڈایافرام کی زیادہ سے زیادہ چوڑائی 2 میٹر تک پہنچ سکتی ہے ، جو بڑے الیکٹرویلائزرز کے سائز کی ضروریات کو پورا کرسکتی ہے۔

اس مضمون میں مذکور ڈایافرامز سب الکلائن الیکٹرولائزرز کے لئے موزوں ہیں ، لیکن اس وجہ سے کہ ہر ڈایافرام کے اپنے فوائد اور نقصانات ہیں ، اور لاگت کا فرق بہت بڑا ہے ، اصل پیداوار کے عمل میں ، ڈایافرام کو الکلائن الیکٹرکوزر کی مختلف درخواست کے منظرناموں اور مارکیٹ کی طلب کے تقاضوں کے مطابق منتخب کیا جانا چاہئے۔