धातु हाइड्राइड ईंधन सेल: Difference between revisions

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धातु हाइड्राइड ईंधन कोशिकाएं क्षारीय ईंधन कोशिकाओं का एक उपवर्ग हैं जो [[अनुसंधान और विकास]] के अधीन हैं,<ref>{{Cite journal|last1=Chartouni|first1=D.|last2=Kuriyama|first2=N.|last3=Kiyobayashi|first3=T.|last4=Chen|first4=J.|date=2002-09-01|title=आंतरिक क्षमता के साथ धातु हाइड्राइड ईंधन सेल|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360319901001860|journal=International Journal of Hydrogen Energy|language=en|volume=27|issue=9|pages=945–952|doi=10.1016/S0360-3199(01)00186-0|issn=0360-3199}}</ref><ref>{{cite journal |last1=Wang |first1=Chunsheng |last2=Appleby |first2=A. John |last3=Cocke |first3=David L. |title=आंतरिक ऊर्जा भंडारण के साथ क्षारीय ईंधन सेल|journal=Journal of the Electrochemical Society |date=2004 |volume=151 |issue=2 |pages=A260 |doi=10.1149/1.1640627 |bibcode=2004JElS..151A.260W }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Wang |first1=X.H. |last2=Chen |first2=Y. |last3=Pan |first3=H.G. |last4=Xu |first4=R.G. |last5=Li |first5=S.Q. |last6=L.X. |first6=Chen |last7=Chen |first7=C.P. |last8=Wang |first8=Q.D. |title=Electrochemical properties of Ml(NiCoMnCu)5 used as an alkaline fuel cell anode |journal=Journal of Alloys and Compounds |date=20 December 1999 |volume=293-295 |pages=833–837 |doi=10.1016/S0925-8388(99)00367-9 }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Tanaka |first1=H. |last2=Kaneki |first2=N. |last3=Hara |first3=H. |last4=Shimada |first4=K. |last5=Takeuchi |first5=T. |title=La—Ni system porous anode in an alkaline fuel cell |journal=The Canadian Journal of Chemical Engineering |date=April 1986 |volume=64 |issue=2 |pages=267–271 |doi=10.1002/cjce.5450640216 }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Lee |first1=S. |last2=Kim |first2=J. |last3=Lee |first3=H. |last4=Lee |first4=P. |last5=Lee |first5=J. |title=एक क्षारीय ईंधन सेल की विशेषता जो हाइड्रोजन भंडारण मिश्र धातुओं का उपयोग करती है|journal=Journal of the Electrochemical Society |date=29 March 2002 |volume=149 |issue=5 |pages=A603 |doi=10.1149/1.1467365 |bibcode=2002JElS..149A.603L }}</ref> साथ ही ऑपरेटिंग सिस्टम में सफलतापूर्वक स्केल किया गया।<ref name=":1">{{cite journal|last1=Fok|first1=Kevin|last2=English|first2=Nathan|last3=Privette|first3=Robert|last4=Wang|first4=Hong|last5=Wong|first5=Diana|last6=Lowe|first6=Timothy|last7=Madden|first7=Paul|date=October 2008|title=सैन्य अनुप्रयोगों के लिए मेटल हाइड्राइड ईंधन सेल को सशक्त बनाना|url=http://fcse.confex.com/fcse/2008/webprogram/Session1019.html|journal=Fuel Cell Seminar & Exposition 2008|access-date=22 March 2020}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Lototskyy|first1=Mykhaylo|last2=Tolj|first2=Ivan|last3=Pickering|first3=Lydia|last4=Sita|first4=Cordellia|last5=Barbir|first5=Frano|last6=Yartys|first6=Volodymyr|date=February 2017|title=ईंधन सेल अनुप्रयोगों में धातु हाइड्राइड का उपयोग|journal=Progress in Natural Science: Materials International|volume=27|issue=1|pages=3–20|doi=10.1016/j.pnsc.2017.01.008|doi-access=free}}</ref> एक उल्लेखनीय विशेषता ईंधन सेल के भीतर ही [[रासायनिक बंध]]न और [[हाइड्रोजन भंडारण]] की उनकी क्षमता है।
धातु हाइड्राइड ईंधन सेल्स क्षारीय ईंधन सेल्स का एक उपवर्ग हैं जो [[अनुसंधान और विकास]] के अधीन हैं,<ref>{{Cite journal|last1=Chartouni|first1=D.|last2=Kuriyama|first2=N.|last3=Kiyobayashi|first3=T.|last4=Chen|first4=J.|date=2002-09-01|title=आंतरिक क्षमता के साथ धातु हाइड्राइड ईंधन सेल|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360319901001860|journal=International Journal of Hydrogen Energy|language=en|volume=27|issue=9|pages=945–952|doi=10.1016/S0360-3199(01)00186-0|issn=0360-3199}}</ref><ref>{{cite journal |last1=Wang |first1=Chunsheng |last2=Appleby |first2=A. John |last3=Cocke |first3=David L. |title=आंतरिक ऊर्जा भंडारण के साथ क्षारीय ईंधन सेल|journal=Journal of the Electrochemical Society |date=2004 |volume=151 |issue=2 |pages=A260 |doi=10.1149/1.1640627 |bibcode=2004JElS..151A.260W }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Wang |first1=X.H. |last2=Chen |first2=Y. |last3=Pan |first3=H.G. |last4=Xu |first4=R.G. |last5=Li |first5=S.Q. |last6=L.X. |first6=Chen |last7=Chen |first7=C.P. |last8=Wang |first8=Q.D. |title=Electrochemical properties of Ml(NiCoMnCu)5 used as an alkaline fuel cell anode |journal=Journal of Alloys and Compounds |date=20 December 1999 |volume=293-295 |pages=833–837 |doi=10.1016/S0925-8388(99)00367-9 }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Tanaka |first1=H. |last2=Kaneki |first2=N. |last3=Hara |first3=H. |last4=Shimada |first4=K. |last5=Takeuchi |first5=T. |title=La—Ni system porous anode in an alkaline fuel cell |journal=The Canadian Journal of Chemical Engineering |date=April 1986 |volume=64 |issue=2 |pages=267–271 |doi=10.1002/cjce.5450640216 }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Lee |first1=S. |last2=Kim |first2=J. |last3=Lee |first3=H. |last4=Lee |first4=P. |last5=Lee |first5=J. |title=एक क्षारीय ईंधन सेल की विशेषता जो हाइड्रोजन भंडारण मिश्र धातुओं का उपयोग करती है|journal=Journal of the Electrochemical Society |date=29 March 2002 |volume=149 |issue=5 |pages=A603 |doi=10.1149/1.1467365 |bibcode=2002JElS..149A.603L }}</ref> और साथ ही ऑपरेटिंग सिस्टम में सफलतापूर्वक स्केल किए गए हैं।<ref name=":1">{{cite journal|last1=Fok|first1=Kevin|last2=English|first2=Nathan|last3=Privette|first3=Robert|last4=Wang|first4=Hong|last5=Wong|first5=Diana|last6=Lowe|first6=Timothy|last7=Madden|first7=Paul|date=October 2008|title=सैन्य अनुप्रयोगों के लिए मेटल हाइड्राइड ईंधन सेल को सशक्त बनाना|url=http://fcse.confex.com/fcse/2008/webprogram/Session1019.html|journal=Fuel Cell Seminar & Exposition 2008|access-date=22 March 2020}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Lototskyy|first1=Mykhaylo|last2=Tolj|first2=Ivan|last3=Pickering|first3=Lydia|last4=Sita|first4=Cordellia|last5=Barbir|first5=Frano|last6=Yartys|first6=Volodymyr|date=February 2017|title=ईंधन सेल अनुप्रयोगों में धातु हाइड्राइड का उपयोग|journal=Progress in Natural Science: Materials International|volume=27|issue=1|pages=3–20|doi=10.1016/j.pnsc.2017.01.008|doi-access=free}}</ref> एक उल्लेखनीय विशेषता ईंधन सेल के भीतर ही [[रासायनिक बंध]]न और [[हाइड्रोजन भंडारण]] की उनकी क्षमता है।
 
[[File:P1010010-Cropped.jpg|thumb|1.5 किलोवाट मेटल हाइड्राइड ईंधन सेल स्टैक]]
[[File:P1010010-Cropped.jpg|thumb|1.5 किलोवाट मेटल हाइड्राइड ईंधन सेल स्टैक]]


== विशेषताएँ ==
== विशेषताएँ ==
धातु हाइड्राइड ईंधन कोशिकाओं ने निम्नलिखित विशेषताएं प्रदर्शित की हैं:<ref>{{Cite journal|last1=Ovshinsky|first1=Stanford|last2=Fok|first2=Kevin|last3=Venkatesan|first3=Srinivasan|last4=Corrigan|first4=Dennis|date=May 2–4, 2005|title=यूपीएस और आपातकालीन विद्युत अनुप्रयोगों के लिए मेटल हाइड्राइड ईंधन सेल|url=http://www.battcon.com/FileUsed?id=1414|journal=BATTCON 2005 International Battery Conference and Trade Show}}</ref><ref>{{cite book|last1=Schwartz|first1=Brian|title=The Science and Technology of an American Genius: Stanford R Ovshinsky|last2=Fritzsche|first2=Hellmut|date=28 February 2009|publisher=World Scientific Pub Co Inc|isbn=978-9812818393}}</ref><ref>{{Cite book|title=विद्युत रासायनिक ऊर्जा स्रोतों का विश्वकोश|date=2009|publisher=Academic Press|others=Garche, Jürgen., Dyer, Chris K.|isbn=9780444527455|location=Amsterdam|oclc=656362152}}</ref>
धातु हाइड्राइड ईंधन सेल्स ने निम्नलिखित विशेषताएं प्रदर्शित की हैं:<ref>{{Cite journal|last1=Ovshinsky|first1=Stanford|last2=Fok|first2=Kevin|last3=Venkatesan|first3=Srinivasan|last4=Corrigan|first4=Dennis|date=May 2–4, 2005|title=यूपीएस और आपातकालीन विद्युत अनुप्रयोगों के लिए मेटल हाइड्राइड ईंधन सेल|url=http://www.battcon.com/FileUsed?id=1414|journal=BATTCON 2005 International Battery Conference and Trade Show}}</ref><ref>{{cite book|last1=Schwartz|first1=Brian|title=The Science and Technology of an American Genius: Stanford R Ovshinsky|last2=Fritzsche|first2=Hellmut|date=28 February 2009|publisher=World Scientific Pub Co Inc|isbn=978-9812818393}}</ref><ref>{{Cite book|title=विद्युत रासायनिक ऊर्जा स्रोतों का विश्वकोश|date=2009|publisher=Academic Press|others=Garche, Jürgen., Dyer, Chris K.|isbn=9780444527455|location=Amsterdam|oclc=656362152}}</ref>
* विद्युत ऊर्जा से रिचार्ज करने की क्षमता ([[निकेल मेटल हाइड्राइड बैटरी]] के समान)
* विद्युत ऊर्जा से रिचार्ज करने की क्षमता ([[निकेल मेटल हाइड्राइड बैटरी]] के समान)
* कम तापमान पर संचालन (-20°C से नीचे)
* कम तापमान पर संचालन (-20°C से नीचे)
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== प्रदर्शन ==
== प्रदर्शन ==
धातु हाइड्राइड ईंधन कोशिकाओं के [[इलेक्ट्रोड]] सक्रिय क्षेत्रों को 60 सेमी से बढ़ाया गया है<sup>2</sup>से 250 सेमी<sup>2</sup>, सिस्टम को 500 वॉट तक स्केल करने में सक्षम बनाना।<ref>{{cite journal|last1=Fok|first1=Kevin|date=4 December 2006|title=मेटल हाइड्राइड ईंधन सेल, बैकअप और आपातकालीन पावर अनुप्रयोगों के लिए एक नया और व्यावहारिक दृष्टिकोण|journal=INTELEC 06 - Twenty-Eighth International Telecommunications Energy Conference|pages=1–6|doi=10.1109/INTLEC.2006.251656|isbn=1-4244-0430-4|s2cid=43062441}}</ref> इलेक्ट्रोड सक्रिय क्षेत्रों के विस्तार ने उच्च शक्ति वाले ईंधन सेल स्टैक विकसित करने की क्षमता भी प्रदान की, जिनमें से प्रत्येक में 1500 वाट की शक्ति थी।<ref name=":1" /> मेटल हाइड्राइड ईंधन कोशिकाओं ने 250 एमए/सेमी का [[वर्तमान घनत्व]] हासिल कर लिया है<sup>2</sup>.<ref name=":0">{{cite journal|last1=Fok|first1=Kevin|date=May 2007|title=Recent Advances in Metal Hydride Fuel Cell Technology for UPS/Emergency Power Applications|url=http://www.battcon.com/FileUsed?id=1369|journal=Battcon Stationary Battery Conference|access-date=22 March 2020}}</ref> स्थायित्व का परीक्षण करने के लिए, ईंधन सेल स्टैक को 7000 घंटे से अधिक समय तक सफलतापूर्वक संचालित किया गया।<ref name=":0" />
धातु हाइड्राइड ईंधन सेल्स के इलेक्ट्रोड सक्रिय क्षेत्रों को 60 सेमी2 से 250 सेमी<sup>2</sup> (cm<sup>2</sup>)तक बढ़ाया गया है, जिससे सिस्टम को 500 वाट तक बढ़ाया जा सकता है।<ref>{{cite journal|last1=Fok|first1=Kevin|date=4 December 2006|title=मेटल हाइड्राइड ईंधन सेल, बैकअप और आपातकालीन पावर अनुप्रयोगों के लिए एक नया और व्यावहारिक दृष्टिकोण|journal=INTELEC 06 - Twenty-Eighth International Telecommunications Energy Conference|pages=1–6|doi=10.1109/INTLEC.2006.251656|isbn=1-4244-0430-4|s2cid=43062441}}</ref> इलेक्ट्रोड सक्रिय क्षेत्रों के विस्तार ने उच्च शक्ति वाले ईंधन सेल स्टैक विकसित करने की क्षमता भी प्रदान की, जिनमें से प्रत्येक में 1500 वाट की शक्ति थी।<ref name=":1" /> मेटल हाइड्राइड ईंधन सेल्स ने 250 mA/cm<sup>2</sup> का वर्तमान घनत्व हासिल कर लिया है।<ref name=":0">{{cite journal|last1=Fok|first1=Kevin|date=May 2007|title=Recent Advances in Metal Hydride Fuel Cell Technology for UPS/Emergency Power Applications|url=http://www.battcon.com/FileUsed?id=1369|journal=Battcon Stationary Battery Conference|access-date=22 March 2020}}</ref> स्थायित्व का परीक्षण करने के लिए, ईंधन सेल स्टैक को 7000 घंटे से अधिक समय तक सफलतापूर्वक संचालित किया गया।<ref name=":0" />




== ऑपरेटिंग सिस्टम और अनुप्रयोग ==
== ऑपरेटिंग सिस्टम और अनुप्रयोग ==
[[File:Operating 1.0 kW Metal Hydride Fuel Cell System.jpg|thumb|ऑपरेटिंग 1.0 किलोवाट मेटल हाइड्राइड ईंधन सेल सिस्टम]]उत्पाद विकास के शुरुआती चरणों के दौरान, एकल ईंधन कोशिकाओं और कई कोशिकाओं से बने ईंधन सेल स्टैक पर ध्यान केंद्रित किया गया था। लक्ष्य अनुप्रयोगों में सैन्य और वाणिज्यिक अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण बैकअप पावर शामिल थी।<ref>{{Cite book|title=ईंधन कोशिकाओं के लिए सामग्री|date=2008|publisher=CRC Press|others=Gasik, Michael, 1962-, Institute of Materials, Minerals, and Mining.|isbn=978-1-84569-483-8|location=Boca Raton|oclc=424570885}}</ref> अगला चरण संपूर्ण ईंधन सेल सिस्टम का डिज़ाइन और निर्माण करना था जिसे प्रयोगशाला के बाहर ले जाया जा सके। प्रारंभिक 50 वॉट प्रयोगशाला-आधारित प्रदर्शन प्रणालियों को अधिक मजबूत पैकेजिंग और इंटरफेसिंग के साथ 50 वॉट पोर्टेबल सिस्टम में एकीकृत किया गया था।<ref name=":0" /> ईंधन सेल स्टैक और सिस्टम एकीकरण दोनों में अतिरिक्त विकास ने एक 1.0 किलोवाट प्रणाली को सक्षम किया, जो एक [[ पलटनेवाला ]] और धातु हाइड्राइड भंडारण कनस्तरों का उपयोग करके ऑनबोर्ड हाइड्रोजन भंडारण से परिपूर्ण है, जिसे सार्वजनिक रूप से संचालित और प्रदर्शित किया जा सकता है।<ref name=":1" /><ref>{{cite book|last1=Godula-Jopek|first1=Agata|title=Hydrogen Storage Technologies: New Materials, Transport and Infrastructure|last2=Jehle|first2=Walter|last3=Wellnitz|first3=Jorg|date=November 2012|publisher=Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA|isbn=9783527649921|doi=10.1002/9783527649921}}</ref> सैनिकों की फ़ील्ड बिजली आवश्यकताओं के लिए मेटल हाइड्राइड ईंधन सेल सिस्टम में और विकास किया गया, जिसके परिणामस्वरूप तैनाती आवश्यकताओं को पूरा करने वाला एक प्रोटोटाइप सिस्टम तैयार हुआ।<ref>{{Cite journal|last=Lowe|first=T. D.|date=2008|title=अमेरिकी सेना के लिए मोबाइल ईंधन सेल कॉन्फ़िगरेशन|url=https://www.yumpu.com/en/document/read/52000606/mobile-fuel-cell-configurations-for-us-military-ohio-the-fuel-|journal=Ohio Fuel Cell Symposium 2008}}</ref> उत्पाद विकास के साथ-साथ, विनिर्माण और परीक्षण के लिए क्षमताओं को विकसित करने पर भी ध्यान केंद्रित किया गया।<ref>{{Cite web|last=Energy Technologies, Inc.|date=December 17, 2009|title=एनर्जी टेक्नोलॉजीज को उन्नत अनुसंधान, विकास और व्यावसायीकरण के लिए तीसरे ओहियो थर्ड फ्रंटियर फ्यूल सेल अनुदान से सम्मानित किया गया|url=https://www.energytechnologiesinc.com/pressRelease/news/Press_Release_3rd_TFFC_Grant.php|access-date=2020-06-14|website=Energy Technologies, Inc.}}</ref> परीक्षण और मूल्यांकन के लिए मेटल हाइड्राइड ईंधन सेल सिस्टम को सैन्य अड्डों पर [[माइक्रोग्रिड]] सिस्टम में एकीकृत किया गया है।<ref>{{Cite journal|last=Madden|first=P. D.|date=March 23, 2016|title=पारंपरिक और नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियों को शामिल करते हुए मॉड्यूलर, स्केलेबल, माइक्रो ग्रिड|url=https://pt.slideshare.net/PDM|journal=Microgrid Global Summit 2016}}</ref> चुनौतियों के बावजूद,<ref>{{Cite web|url=https://www.nationaldefensemagazine.org/articles/2017/5/26/fuel-cells-fail-to-make-inroads-with-the-military|title=ईंधन सेल सेना के साथ पैठ बनाने में विफल रहे|website=www.nationaldefensemagazine.org|language=en|access-date=2020-03-24}}</ref> सेना मानव रहित हवाई वाहन, [[स्वायत्त पानी के नीचे वाहन]], लाइट-ड्यूटी [[ट्रक]], [[बसों]] और [[पहनने योग्य प्रौद्योगिकी]] प्रणालियों सहित अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए ईंधन कोशिकाओं में सक्रिय रुचि रखती है।<ref>{{Cite web|url=https://www.energy.gov/eere/articles/4-ways-fuel-cells-power-us-military|title=4 Ways Fuel Cells Power Up the U.S. Military|website=Energy.gov|language=en|access-date=2020-03-24}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://www.automobilemag.com/news/chevrolet-silverado-zh2-is-a-fuel-cell-powered-heavy-duty-military-truck/|title=Chevrolet Silverado ZH2 is a Fuel Cell-Powered Heavy-Duty Military Truck|date=2018-11-07|website=Automobile|language=en|access-date=2020-03-25}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://www.defensenews.com/land/2017/04/03/hydrogen-fuel-cell-technology-could-bring-stealth-to-army-vehicles/|title=हाइड्रोजन ईंधन सेल तकनीक सेना के वाहनों में गोपनीयता ला सकती है|last=Judson|first=Jen|date=2017-08-08|website=Defense News|language=en-US|access-date=2020-03-25}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://www.af.mil/News/Article-Display/Article/1442852/air-force-demonstrating-hydrogen-as-alternate-fuel-source/|title=वायु सेना वैकल्पिक ईंधन स्रोत के रूप में हाइड्रोजन का प्रदर्शन कर रही है|website=U.S. Air Force|language=en-US|access-date=2020-03-25}}</ref> सैन्य अनुप्रयोगों के लिए मेटल हाइड्राइड ईंधन सेल सिस्टम का विकास जारी है, जिसमें ऑनबोर्ड हाइड्रोजन उत्पादन और 5.0 किलोवाट तक के ईंधन सेल शामिल हैं।<ref>{{Cite web|title=एनर्जी टेक्नोलॉजीज इंक. - ऑनसाइट हाइड्रोजन|url=https://www.onsitehydrogen.com/index.php|access-date=2020-06-03|website=www.onsitehydrogen.com}}</ref><ref>{{cite web|title=परम ईंधन सेल|url=https://www.ultimatefuelcells.com/|website=परम ईंधन सेल|publisher=Energy Technologies Inc.|access-date=22 March 2020}}</ref>
[[File:Operating 1.0 kW Metal Hydride Fuel Cell System.jpg|thumb|ऑपरेटिंग 1.0 किलोवाट मेटल हाइड्राइड ईंधन सेल सिस्टम]]उत्पाद विकास के शुरुआती चरणों के दौरान, एकल ईंधन सेल्स और कई सेल्स से बने ईंधन सेल स्टैक पर ध्यान केंद्रित किया गया था। लक्ष्य अनुप्रयोगों में सैन्य और वाणिज्यिक अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण बैकअप पावर सम्मिलित थी।<ref>{{Cite book|title=ईंधन कोशिकाओं के लिए सामग्री|date=2008|publisher=CRC Press|others=Gasik, Michael, 1962-, Institute of Materials, Minerals, and Mining.|isbn=978-1-84569-483-8|location=Boca Raton|oclc=424570885}}</ref> अगला चरण संपूर्ण ईंधन सेल प्रणालियों का डिज़ाइन और निर्माण करना था जिन्हें प्रयोगशाला के बाहर ले जाया जा सकता था। आरंभिक 50 वॉट की प्रयोगशाला-आधारित प्रदर्शन प्रणालियों को अधिक मजबूत पैकेजिंग और इंटरफेसिंग के साथ 50 वॉट पोर्टेबल सिस्टम में एकीकृत किया गया था।<ref name=":0" /> ईंधन सेल स्टैक और सिस्टम एकीकरण दोनों में अतिरिक्त विकास ने एक 1.0 किलोवाट प्रणाली को सक्षम किया, जो एक इन्वर्टर और धातु हाइड्राइड भंडारण कनस्तरों का उपयोग करके ऑनबोर्ड हाइड्रोजन भंडारण से परिपूर्ण है, जिसे संचालित और सार्वजनिक रूप से प्रदर्शित किया जा सकता है।<ref name=":1" /><ref>{{cite book|last1=Godula-Jopek|first1=Agata|title=Hydrogen Storage Technologies: New Materials, Transport and Infrastructure|last2=Jehle|first2=Walter|last3=Wellnitz|first3=Jorg|date=November 2012|publisher=Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA|isbn=9783527649921|doi=10.1002/9783527649921}}</ref> सैनिकों की फ़ील्ड बिजली आवश्यकताओं के लिए मेटल हाइड्राइड ईंधन सेल सिस्टम में और विकास किया गया, जिसके परिणामस्वरूप तैनाती आवश्यकताओं को पूरा करने वाला एक प्रोटोटाइप सिस्टम तैयार हुआ।<ref>{{Cite journal|last=Lowe|first=T. D.|date=2008|title=अमेरिकी सेना के लिए मोबाइल ईंधन सेल कॉन्फ़िगरेशन|url=https://www.yumpu.com/en/document/read/52000606/mobile-fuel-cell-configurations-for-us-military-ohio-the-fuel-|journal=Ohio Fuel Cell Symposium 2008}}</ref> उत्पाद विकास के साथ-साथ, विनिर्माण और परीक्षण के लिए क्षमताओं को विकसित करने पर भी ध्यान केंद्रित किया गया था।<ref>{{Cite web|last=Energy Technologies, Inc.|date=December 17, 2009|title=एनर्जी टेक्नोलॉजीज को उन्नत अनुसंधान, विकास और व्यावसायीकरण के लिए तीसरे ओहियो थर्ड फ्रंटियर फ्यूल सेल अनुदान से सम्मानित किया गया|url=https://www.energytechnologiesinc.com/pressRelease/news/Press_Release_3rd_TFFC_Grant.php|access-date=2020-06-14|website=Energy Technologies, Inc.}}</ref> परीक्षण और मूल्यांकन के लिए मेटल हाइड्राइड ईंधन सेल सिस्टम को सैन्य अड्डों पर [[माइक्रोग्रिड]] सिस्टम में एकीकृत किया गया है।<ref>{{Cite journal|last=Madden|first=P. D.|date=March 23, 2016|title=पारंपरिक और नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियों को शामिल करते हुए मॉड्यूलर, स्केलेबल, माइक्रो ग्रिड|url=https://pt.slideshare.net/PDM|journal=Microgrid Global Summit 2016}}</ref> चुनौतियों के बाद भी,<ref>{{Cite web|url=https://www.nationaldefensemagazine.org/articles/2017/5/26/fuel-cells-fail-to-make-inroads-with-the-military|title=ईंधन सेल सेना के साथ पैठ बनाने में विफल रहे|website=www.nationaldefensemagazine.org|language=en|access-date=2020-03-24}}</ref> सेना मानव रहित हवाई वाहनों, स्वायत्त पानी के नीचे के वाहनों, लाइट-ड्यूटी ट्रकों, बसों और पहनने योग्य प्रौद्योगिकी प्रणालियों सहित अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए ईंधन सेल्स में सक्रिय रुचि बनाए रखती है।<ref>{{Cite web|url=https://www.energy.gov/eere/articles/4-ways-fuel-cells-power-us-military|title=4 Ways Fuel Cells Power Up the U.S. Military|website=Energy.gov|language=en|access-date=2020-03-24}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://www.automobilemag.com/news/chevrolet-silverado-zh2-is-a-fuel-cell-powered-heavy-duty-military-truck/|title=Chevrolet Silverado ZH2 is a Fuel Cell-Powered Heavy-Duty Military Truck|date=2018-11-07|website=Automobile|language=en|access-date=2020-03-25}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://www.defensenews.com/land/2017/04/03/hydrogen-fuel-cell-technology-could-bring-stealth-to-army-vehicles/|title=हाइड्रोजन ईंधन सेल तकनीक सेना के वाहनों में गोपनीयता ला सकती है|last=Judson|first=Jen|date=2017-08-08|website=Defense News|language=en-US|access-date=2020-03-25}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://www.af.mil/News/Article-Display/Article/1442852/air-force-demonstrating-hydrogen-as-alternate-fuel-source/|title=वायु सेना वैकल्पिक ईंधन स्रोत के रूप में हाइड्रोजन का प्रदर्शन कर रही है|website=U.S. Air Force|language=en-US|access-date=2020-03-25}}</ref> सैन्य अनुप्रयोगों के लिए मेटल हाइड्राइड ईंधन सेल सिस्टम का विकास जारी है, जिसमें ऑनबोर्ड हाइड्रोजन उत्पादन और 5.0 किलोवाट तक के ईंधन सेल सम्मिलित हैं।<ref>{{Cite web|title=एनर्जी टेक्नोलॉजीज इंक. - ऑनसाइट हाइड्रोजन|url=https://www.onsitehydrogen.com/index.php|access-date=2020-06-03|website=www.onsitehydrogen.com}}</ref><ref>{{cite web|title=परम ईंधन सेल|url=https://www.ultimatefuelcells.com/|website=परम ईंधन सेल|publisher=Energy Technologies Inc.|access-date=22 March 2020}}</ref>




Revision as of 18:31, 29 July 2023

धातु हाइड्राइड ईंधन सेल्स क्षारीय ईंधन सेल्स का एक उपवर्ग हैं जो अनुसंधान और विकास के अधीन हैं,[1][2][3][4][5] और साथ ही ऑपरेटिंग सिस्टम में सफलतापूर्वक स्केल किए गए हैं।[6][7] एक उल्लेखनीय विशेषता ईंधन सेल के भीतर ही रासायनिक बंधन और हाइड्रोजन भंडारण की उनकी क्षमता है।

1.5 किलोवाट मेटल हाइड्राइड ईंधन सेल स्टैक

विशेषताएँ

धातु हाइड्राइड ईंधन सेल्स ने निम्नलिखित विशेषताएं प्रदर्शित की हैं:[8][9][10]

  • विद्युत ऊर्जा से रिचार्ज करने की क्षमता (निकेल मेटल हाइड्राइड बैटरी के समान)
  • कम तापमान पर संचालन (-20°C से नीचे)
  • तेज शीत प्रारंभ गुण
  • बिना किसी बाहरी हाइड्रोजन ईंधन स्रोत के सीमित समय तक काम करने की क्षमता, ईंधन कनस्तरों की हॉट स्वैपिंग को सक्षम करना

प्रदर्शन

धातु हाइड्राइड ईंधन सेल्स के इलेक्ट्रोड सक्रिय क्षेत्रों को 60 सेमी2 से 250 सेमी2 (cm2)तक बढ़ाया गया है, जिससे सिस्टम को 500 वाट तक बढ़ाया जा सकता है।[11] इलेक्ट्रोड सक्रिय क्षेत्रों के विस्तार ने उच्च शक्ति वाले ईंधन सेल स्टैक विकसित करने की क्षमता भी प्रदान की, जिनमें से प्रत्येक में 1500 वाट की शक्ति थी।[6] मेटल हाइड्राइड ईंधन सेल्स ने 250 mA/cm2 का वर्तमान घनत्व हासिल कर लिया है।[12] स्थायित्व का परीक्षण करने के लिए, ईंधन सेल स्टैक को 7000 घंटे से अधिक समय तक सफलतापूर्वक संचालित किया गया।[12]


ऑपरेटिंग सिस्टम और अनुप्रयोग

ऑपरेटिंग 1.0 किलोवाट मेटल हाइड्राइड ईंधन सेल सिस्टम

उत्पाद विकास के शुरुआती चरणों के दौरान, एकल ईंधन सेल्स और कई सेल्स से बने ईंधन सेल स्टैक पर ध्यान केंद्रित किया गया था। लक्ष्य अनुप्रयोगों में सैन्य और वाणिज्यिक अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण बैकअप पावर सम्मिलित थी।[13] अगला चरण संपूर्ण ईंधन सेल प्रणालियों का डिज़ाइन और निर्माण करना था जिन्हें प्रयोगशाला के बाहर ले जाया जा सकता था। आरंभिक 50 वॉट की प्रयोगशाला-आधारित प्रदर्शन प्रणालियों को अधिक मजबूत पैकेजिंग और इंटरफेसिंग के साथ 50 वॉट पोर्टेबल सिस्टम में एकीकृत किया गया था।[12] ईंधन सेल स्टैक और सिस्टम एकीकरण दोनों में अतिरिक्त विकास ने एक 1.0 किलोवाट प्रणाली को सक्षम किया, जो एक इन्वर्टर और धातु हाइड्राइड भंडारण कनस्तरों का उपयोग करके ऑनबोर्ड हाइड्रोजन भंडारण से परिपूर्ण है, जिसे संचालित और सार्वजनिक रूप से प्रदर्शित किया जा सकता है।[6][14] सैनिकों की फ़ील्ड बिजली आवश्यकताओं के लिए मेटल हाइड्राइड ईंधन सेल सिस्टम में और विकास किया गया, जिसके परिणामस्वरूप तैनाती आवश्यकताओं को पूरा करने वाला एक प्रोटोटाइप सिस्टम तैयार हुआ।[15] उत्पाद विकास के साथ-साथ, विनिर्माण और परीक्षण के लिए क्षमताओं को विकसित करने पर भी ध्यान केंद्रित किया गया था।[16] परीक्षण और मूल्यांकन के लिए मेटल हाइड्राइड ईंधन सेल सिस्टम को सैन्य अड्डों पर माइक्रोग्रिड सिस्टम में एकीकृत किया गया है।[17] चुनौतियों के बाद भी,[18] सेना मानव रहित हवाई वाहनों, स्वायत्त पानी के नीचे के वाहनों, लाइट-ड्यूटी ट्रकों, बसों और पहनने योग्य प्रौद्योगिकी प्रणालियों सहित अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए ईंधन सेल्स में सक्रिय रुचि बनाए रखती है।[19][20][21][22] सैन्य अनुप्रयोगों के लिए मेटल हाइड्राइड ईंधन सेल सिस्टम का विकास जारी है, जिसमें ऑनबोर्ड हाइड्रोजन उत्पादन और 5.0 किलोवाट तक के ईंधन सेल सम्मिलित हैं।[23][24]


यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ Chartouni, D.; Kuriyama, N.; Kiyobayashi, T.; Chen, J. (2002-09-01). "आंतरिक क्षमता के साथ धातु हाइड्राइड ईंधन सेल". International Journal of Hydrogen Energy (in English). 27 (9): 945–952. doi:10.1016/S0360-3199(01)00186-0. ISSN 0360-3199.
  2. ↑ Wang, Chunsheng; Appleby, A. John; Cocke, David L. (2004). "आंतरिक ऊर्जा भंडारण के साथ क्षारीय ईंधन सेल". Journal of the Electrochemical Society. 151 (2): A260. Bibcode:2004JElS..151A.260W. doi:10.1149/1.1640627.
  3. ↑ Wang, X.H.; Chen, Y.; Pan, H.G.; Xu, R.G.; Li, S.Q.; L.X., Chen; Chen, C.P.; Wang, Q.D. (20 December 1999). "Electrochemical properties of Ml(NiCoMnCu)5 used as an alkaline fuel cell anode". Journal of Alloys and Compounds. 293–295: 833–837. doi:10.1016/S0925-8388(99)00367-9.
  4. ↑ Tanaka, H.; Kaneki, N.; Hara, H.; Shimada, K.; Takeuchi, T. (April 1986). "La—Ni system porous anode in an alkaline fuel cell". The Canadian Journal of Chemical Engineering. 64 (2): 267–271. doi:10.1002/cjce.5450640216.
  5. ↑ Lee, S.; Kim, J.; Lee, H.; Lee, P.; Lee, J. (29 March 2002). "एक क्षारीय ईंधन सेल की विशेषता जो हाइड्रोजन भंडारण मिश्र धातुओं का उपयोग करती है". Journal of the Electrochemical Society. 149 (5): A603. Bibcode:2002JElS..149A.603L. doi:10.1149/1.1467365.
  6. ↑ 6.0 6.1 6.2 Fok, Kevin; English, Nathan; Privette, Robert; Wang, Hong; Wong, Diana; Lowe, Timothy; Madden, Paul (October 2008). "सैन्य अनुप्रयोगों के लिए मेटल हाइड्राइड ईंधन सेल को सशक्त बनाना". Fuel Cell Seminar & Exposition 2008. Retrieved 22 March 2020.
  7. ↑ Lototskyy, Mykhaylo; Tolj, Ivan; Pickering, Lydia; Sita, Cordellia; Barbir, Frano; Yartys, Volodymyr (February 2017). "ईंधन सेल अनुप्रयोगों में धातु हाइड्राइड का उपयोग". Progress in Natural Science: Materials International. 27 (1): 3–20. doi:10.1016/j.pnsc.2017.01.008.
  8. ↑ Ovshinsky, Stanford; Fok, Kevin; Venkatesan, Srinivasan; Corrigan, Dennis (May 2–4, 2005). "यूपीएस और आपातकालीन विद्युत अनुप्रयोगों के लिए मेटल हाइड्राइड ईंधन सेल". BATTCON 2005 International Battery Conference and Trade Show.
  9. ↑ Schwartz, Brian; Fritzsche, Hellmut (28 February 2009). The Science and Technology of an American Genius: Stanford R Ovshinsky. World Scientific Pub Co Inc. ISBN 978-9812818393.
  10. ↑ विद्युत रासायनिक ऊर्जा स्रोतों का विश्वकोश. Garche, Jürgen., Dyer, Chris K. Amsterdam: Academic Press. 2009. ISBN 9780444527455. OCLC 656362152.{{cite book}}: CS1 maint: others (link)
  11. ↑ Fok, Kevin (4 December 2006). "मेटल हाइड्राइड ईंधन सेल, बैकअप और आपातकालीन पावर अनुप्रयोगों के लिए एक नया और व्यावहारिक दृष्टिकोण". INTELEC 06 - Twenty-Eighth International Telecommunications Energy Conference: 1–6. doi:10.1109/INTLEC.2006.251656. ISBN 1-4244-0430-4. S2CID 43062441.
  12. ↑ 12.0 12.1 12.2 Fok, Kevin (May 2007). "Recent Advances in Metal Hydride Fuel Cell Technology for UPS/Emergency Power Applications". Battcon Stationary Battery Conference. Retrieved 22 March 2020.
  13. ↑ ईंधन कोशिकाओं के लिए सामग्री. Gasik, Michael, 1962-, Institute of Materials, Minerals, and Mining. Boca Raton: CRC Press. 2008. ISBN 978-1-84569-483-8. OCLC 424570885.{{cite book}}: CS1 maint: others (link)
  14. ↑ Godula-Jopek, Agata; Jehle, Walter; Wellnitz, Jorg (November 2012). Hydrogen Storage Technologies: New Materials, Transport and Infrastructure. Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. doi:10.1002/9783527649921. ISBN 9783527649921.
  15. ↑ Lowe, T. D. (2008). "अमेरिकी सेना के लिए मोबाइल ईंधन सेल कॉन्फ़िगरेशन". Ohio Fuel Cell Symposium 2008.
  16. ↑ Energy Technologies, Inc. (December 17, 2009). "एनर्जी टेक्नोलॉजीज को उन्नत अनुसंधान, विकास और व्यावसायीकरण के लिए तीसरे ओहियो थर्ड फ्रंटियर फ्यूल सेल अनुदान से सम्मानित किया गया". Energy Technologies, Inc. Retrieved 2020-06-14.
  17. ↑ Madden, P. D. (March 23, 2016). "पारंपरिक और नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियों को शामिल करते हुए मॉड्यूलर, स्केलेबल, माइक्रो ग्रिड". Microgrid Global Summit 2016.
  18. ↑ "ईंधन सेल सेना के साथ पैठ बनाने में विफल रहे". www.nationaldefensemagazine.org (in English). Retrieved 2020-03-24.
  19. ↑ "4 Ways Fuel Cells Power Up the U.S. Military". Energy.gov (in English). Retrieved 2020-03-24.
  20. ↑ "Chevrolet Silverado ZH2 is a Fuel Cell-Powered Heavy-Duty Military Truck". Automobile (in English). 2018-11-07. Retrieved 2020-03-25.
  21. ↑ Judson, Jen (2017-08-08). "हाइड्रोजन ईंधन सेल तकनीक सेना के वाहनों में गोपनीयता ला सकती है". Defense News (in English). Retrieved 2020-03-25.
  22. ↑ "वायु सेना वैकल्पिक ईंधन स्रोत के रूप में हाइड्रोजन का प्रदर्शन कर रही है". U.S. Air Force (in English). Retrieved 2020-03-25.
  23. ↑ "एनर्जी टेक्नोलॉजीज इंक. - ऑनसाइट हाइड्रोजन". www.onsitehydrogen.com. Retrieved 2020-06-03.
  24. ↑ "परम ईंधन सेल". परम ईंधन सेल. Energy Technologies Inc. Retrieved 22 March 2020.


बाहरी संबंध

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