प्रत्यक्ष कार्बन ईंधन सेल
डायरेक्ट कार्बन फ्यूल सेल (DCFC) एक ईंधन सेल है जो बायो-मास जैसे कार्बन समृद्ध सामग्री को ईंधन के रूप में उपयोग करता है[1] या कोयला.[2] कोशिका कार्बन और ऑक्सीजन के संयोजन से ऊर्जा उत्पन्न करती है, जो उप-उत्पाद के रूप में कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ती है।[3] इसे कोयला ईंधन सेल (सीएफसी), कार्बन-वायु ईंधन सेल (सीएएफसी), प्रत्यक्ष कार्बन/कोयला ईंधन सेल (डीसीएफसी) और डीसी-एसओएफसी भी कहा जाता है।
कोशिका की कुल प्रतिक्रिया C+O है2 → सीओ2. अर्ध सेल संकेतन में प्रक्रिया:
- एनोड: C + 2O2−→ CO2 4एफ−
- कैथोड: ओ2 4एफ−→2O2−
कार्बन डाइऑक्साइड की इस रिहाई के बावजूद, प्रत्यक्ष कार्बन ईंधन सेल पारंपरिक कार्बन जलाने की तकनीकों की तुलना में अधिक पर्यावरण के अनुकूल है। इसकी उच्च दक्षता के कारण, समान मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए इसे कम कार्बन की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, क्योंकि शुद्ध कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जित होता है, कार्बन कैप्चर और भंडारण तकनीक पारंपरिक बिजली स्टेशनों की तुलना में बहुत सस्ती हैं। उपयोग किया गया कार्बन कोयला, कोक (ईंधन), चार (रसायन), या कार्बन के गैर-जीवाश्म स्रोत के रूप में हो सकता है।[4][5][6] DCFC के कम से कम चार प्रकार मौजूद हैं।
ठोस ऑक्साइड ईंधन सेल आधारित डिज़ाइन
एनोड प्रतिक्रियाएं:
प्रत्यक्ष विद्युत रासायनिक ऑक्सीकरण पथ:
- सी + 2ओ2−→ CO2 4एफ−
- सी+ओ2−→ CO+ 2e−
अप्रत्यक्ष विद्युत रासायनिक ऑक्सीकरण पथ: CO + O2−→ CO2 + ए−
बौडौर्ड प्रतिक्रिया (अप्रत्यक्ष रासायनिक प्रतिक्रिया पथ): सी + सीओ2 → 2CO
कैथोड प्रतिक्रिया: ओ2 4एफ−→2O2−
पिघला हुआ हाइड्रॉक्साइड ईंधन सेल
विलियम डब्ल्यू जैक्स ने 1896 में इस प्रकार के ईंधन सेल में यूएस पेटेंट 555,511 प्राप्त किया। प्रोटोटाइप का प्रदर्शन अनुसंधान समूह, SARA, Inc. द्वारा किया गया है।[9]
पिघला हुआ कार्बोनेट ईंधन सेल
विलियम डब्ल्यू. जैक्स ने 1897 में पिघले हुए कार्बोनेट ईंधन सेल के लिए कनाडाई पेटेंट प्राप्त किया[10] इसे लॉरेंस लिवरमोर प्रयोगशाला में और विकसित किया गया है।[11]
पिघला हुआ टिन एनोड
यह डिज़ाइन एनोड में घुलने वाले कार्बन के ऑक्सीकरण और ठोस ऑक्साइड कैथोड पर ऑक्सीजन की कमी के बीच एक अंतर चरण प्रतिक्रिया के रूप में पिघले हुए टिन और टिन ऑक्साइड का उपयोग करता है।[12][13]
यह भी देखें
बाहरी संबंध
- CSIRO Energy
- ERTL, School of Environmental Science and Engineering, Gwangju Institute of Science and Technology
- CSIRO Advanced carbon power
- Direct Carbon Fuel Cells an ultra low emission technology for power generation
- Direct Carbon Fuel Cells, Alternative to a Hydrogen Economy?
- Direct Carbon Fuel Cell Workshop
- A closer look at Direct Carbon Fuel Cells: the ultimate biomass conversion technology?
- DCFC Paper, Enhanced anode interface for electrochemical oxidation of solid fuel in direct carbon fuel cells: The role of liquid Sn in mixed state
- Science and Technology Review
संदर्भ
- ↑ Munnings, C.; Kulkarni, A.; Giddey, S.; Badwal, S.P.S. (August 2014). "प्रत्यक्ष कार्बन ईंधन सेल में बायोमास को बिजली में परिवर्तित करना". International Journal of Hydrogen Energy. 39 (23): 12377–12385. doi:10.1016/j.ijhydene.2014.03.255.
- ↑ Rady, Adam C.; Giddey, Sarbjit; Kulkarni, Aniruddha; Badwal, Sukhvinder P.S.; Bhattacharya, Sankar (October 2014). "डिमिनरलाइज्ड ब्राउन कोयले से संचालित प्रत्यक्ष कार्बन ईंधन सेल में क्षरण तंत्र". Electrochimica Acta. 143: 278–290. doi:10.1016/j.electacta.2014.07.088.
- ↑ Giddey, S; Badwal SPS; Kulkarni A; Munnings C (2012). "प्रत्यक्ष कार्बन ईंधन सेल प्रौद्योगिकी की व्यापक समीक्षा". Progress in Energy and Combustion Science. 38 (3): 360–399. doi:10.1016/j.pecs.2012.01.003.
- ↑ Rady, Adam C.; Giddey, Sarbjit; Kulkarni, Aniruddha; Badwal, Sukhvinder P.S.; Bhattacharya, Sankar (October 2014). "डिमिनरलाइज्ड ब्राउन कोयले से संचालित प्रत्यक्ष कार्बन ईंधन सेल में क्षरण तंत्र". Electrochimica Acta. 143: 278–290. doi:10.1016/j.electacta.2014.07.088.
- ↑ Munnings, C.; Kulkarni, A.; Giddey, S.; Badwal, S.P.S. (August 2014). "प्रत्यक्ष कार्बन ईंधन सेल में बायोमास को बिजली में परिवर्तित करना". International Journal of Hydrogen Energy. 39 (23): 12377–12385. doi:10.1016/j.ijhydene.2014.03.255.
- ↑ HyungKuk Ju, Jiyoung Eom, Jae Kwang Lee, Hokyung Choi, Tak-Hyoung Lim, Rak-Hyun Song, and Jaeyoung Lee, Durable power performance of a direct ash-free coal fuel cell, Electrochimica Acta 115 (2014) 511. doi:10.1016/j.electacta.2013.10.124
- ↑ A Kulkarni; FT Ciacchi; S Giddey; C Munnings; SPS Badwal; JA Kimpton; D Fini (2012). "प्रत्यक्ष कार्बन ईंधन कोशिकाओं के लिए मिश्रित आयनिक इलेक्ट्रॉनिक संवाहक पेरोव्स्काइट एनोड". International Journal of Hydrogen Energy. 37 (24): 19092–19102. doi:10.1016/j.ijhydene.2012.09.141.
- ↑ Tubular Solid Oxide Fuel Cell Technology, US Dept of Energy, retrieved 2012-01-01
- ↑ Abundant Pollution-free Electricity Generation, archived from the original on 2012-04-26, retrieved 2012-01-01
- ↑ "CIPO - Patent - 55129". Archived from the original on 2008-10-29. Retrieved 2008-09-13.
- ↑ Turning carbon directly into electricity, 2001, archived from the original on 2012-02-18, retrieved 2012-01-01
- ↑ https://web.archive.org/web/20090302040721/http://celltechpower.com/technology.htm. Archived from the original on March 2, 2009. Retrieved February 18, 2009.
{{cite web}}: Missing or empty|title=(help) - ↑ HyungKuk Ju, Sunghyun Uhm, Jin Won Kim, Rak-Hyun Song, Hokyung Choi, Si-Hyun Lee, Jaeyoung Lee, Enhanced anode interface for electrochemical oxidation of solid fuel in direct carbon fuel cells: The role of liquid Sn in mixed state, Journal of Power Sources 198 (2012) 36. doi:10.1016/j.jpowsour.2011.09.082
