ہائیڈروجن ایندھن کیسے بنایا جاتا ہے – 8 پیداواری مراحل

اگر ہم اس بارے میں سوچیں کہ ہائیڈروجن ایندھن کیسے بنایا جاتا ہے، تو ہم سے پوچھا جائے گا کہ ہائیڈروجن کو ایندھن کے طور پر کیوں استعمال کیا جاتا ہے۔ ٹھیک ہے، جب ہائیڈروجن کو ایندھن کے سیل میں بطور ایندھن استعمال کیا جاتا ہے، تو یہ ایک صاف ایندھن ہے جو صرف پانی پیدا کرتا ہے۔

متعدد وسائل بشمول قدرتی گیس, ایٹمی طاقت, بایڈماس، اور قابل تجدید توانائی کے ذرائع کی طرح شمسی اور ہوا، ہائیڈروجن تیار کرنے کے لیے استعمال کی جا سکتی ہے۔

اس کے فوائد اسے توانائی اور نقل و حمل کی پیداوار میں شامل ایپلی کیشنز کے لیے ایندھن کا ایک مطلوبہ انتخاب بناتے ہیں۔ اس کے متعدد استعمالات ہیں، بشمول پورٹیبل پاور، گھر، آٹوموبائل، اور بہت کچھ۔

کے لیے ایک صاف اور موثر متبادل کے طور پر ہائیڈروجن فیول سیلز کا استعمال روایتی دہن انجن نمایاں طور پر اضافہ ہوا ہے. بجلی پیدا کرنے والے ان فیول سیلز میں ہائیڈروجن اور آکسیجن کے درمیان کیمیائی تعامل کا واحد نتیجہ پانی ہے۔

ہائیڈروجن ایندھن کے خلیوں کی صلاحیت کو مکمل طور پر استعمال کرنے کے لیے ایک جدید ترین پیداواری طریقہ کار کی ضرورت ہے۔

ہائیڈروجن ایندھن کیسے بنایا جاتا ہے – 4 بڑے پیداواری طریقے

مختلف ہیں ہائیڈروجن ایندھن کی تیاری کے طریقے. ان دنوں، الیکٹرولیسس اور قدرتی گیس کی اصلاح - ایک تھرمل عمل - اکثر استعمال ہونے والی تکنیک ہیں۔ حیاتیاتی اور شمسی توانائی سے چلنے والے عمل دو اور نقطہ نظر ہیں۔

• تھرمل عمل
• الیکٹرولیٹک عمل
• شمسی توانائی سے چلنے والے عمل
• حیاتیاتی عمل

1. حرارتی عمل

ہائیڈروجن پیدا کرنے کا سب سے عام تھرمل طریقہ بھاپ کی اصلاح ہے، جو بھاپ اور ہائیڈرو کاربن ایندھن کے درمیان ایک اعلی درجہ حرارت کا رد عمل ہے جو ہائیڈروجن پیدا کرتا ہے۔

ہائیڈروجن مختلف ہائیڈرو کاربن ایندھن، جیسے ڈیزل، قدرتی گیس، گیسیفائیڈ کوئلہ، گیسیفائیڈ بائیو ماس، اور قابل تجدید مائع ایندھن کی اصلاح کے ذریعے پیدا کی جا سکتی ہے۔ آج کل، بھاپ سے اصلاح کرنے والی قدرتی گیس تمام ہائیڈروجن کا تقریباً 95 فیصد پیدا کرتی ہے۔

2. الیکٹرولیٹک عمل

ہائیڈروجن اور آکسیجن کو الیکٹرولیسس تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے پانی سے نکالا جا سکتا ہے۔ الیکٹرولائزر ایک ایسا آلہ ہے جو الیکٹرولیٹک عمل انجام دیتا ہے۔ یہ فیول سیل کی طرح ہے جس میں یہ ہائیڈروجن مالیکیول کی توانائی کو استعمال کرنے کے بجائے پانی کے مالیکیولز سے ہائیڈروجن پیدا کرتا ہے۔

3. شمسی توانائی سے چلنے والے عمل

شمسی توانائی سے چلنے والے نظاموں میں، روشنی ہائیڈروجن پیدا کرنے کے لیے ایک ایجنٹ کے طور پر کام کرتی ہے۔ شمسی توانائی سے چلنے والے چند عمل تھرمو کیمیکل، فوٹو الیکٹرو کیمیکل اور فوٹو بائیولوجیکل ہیں۔ ہائیڈروجن فوٹو بائیولوجیکل عمل کے ذریعے تیار کی جاتی ہے، جو بیکٹیریا اور سبز طحالب کی قدرتی فوٹو سنتھیٹک سرگرمی پر انحصار کرتی ہے۔

مخصوص سیمی کنڈکٹرز کا استعمال کرتے ہوئے، فوٹو الیکٹرو کیمیکل رد عمل پانی کو ہائیڈروجن اور آکسیجن میں تقسیم کرتا ہے۔ مرتکز شمسی توانائی کا استعمال شمسی تھرمو کیمیکل ہائیڈروجن ترکیب میں پانی کو تقسیم کرنے والے رد عمل کو ایندھن کرنے کے لیے کیا جاتا ہے، اکثر دھاتی آکسائیڈ جیسی اضافی انواع کے ساتھ مل کر۔

4. حیاتیاتی عمل

مائکروجنزم جیسے بیکٹیریا اور مائکروالجی حیاتیاتی عمل میں استعمال ہوتے ہیں، اور یہ حیاتیات حیاتیاتی رد عمل کے ذریعے ہائیڈروجن پیدا کر سکتے ہیں۔

بائیو ماس یا گندے پانی جیسے نامیاتی مواد کو توڑ کر، بیکٹیریا ایک ایسے عمل میں ہائیڈروجن پیدا کر سکتے ہیں جسے مائکروبیل بایوماس کنورژن کہا جاتا ہے۔ اس کے برعکس، فوٹو بائیولوجیکل عمل سورج کی روشنی کو جرثوموں کے لیے توانائی کے منبع کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔

ہائیڈروجن ایندھن کیسے بنایا جاتا ہے – 8 پیداواری مراحل

پیداوار کے مختلف طریقوں پر بحث کرنے کے بعد، آئیے ایک ہائیڈروجن فیول سیل بنانے میں شامل مخصوص طریقہ کار کا جائزہ لیتے ہیں، خام مال کی تلاش سے لے کر صاف توانائی کا ذریعہ پیدا کرنے تک۔ ہم ان طریقہ کار کا جائزہ لیں گے جو الیکٹرولیٹک عمل کو تشکیل دیتے ہیں۔

• خام مال کی سورسنگ
• کیٹالسٹ کی تیاری
• میمبرین الیکٹروڈ اسمبلی (MEA) فیبریکیشن
• بائپولر پلیٹ مینوفیکچرنگ
• فیول سیل اسٹیک اسمبلی
• پودوں کے اجزاء کا توازن
• کوالٹی کنٹرول اور جانچ
• تعیناتی اور انضمام

1. خام مال کی سورسنگ

ہائیڈروجن فیول سیلز کی تعمیر کے لیے درکار خام مال کی خریداری پیداواری عمل کا پہلا قدم ہے۔ ضروری اجزاء میں دوئبرووی پلیٹوں کے لیے کاربن پر مبنی مواد، الیکٹرولائٹ میمبرین کے لیے پولیمر، اور الیکٹروڈ ری ایکشن کے لیے پلاٹینم یا دیگر اتپریرک شامل ہیں۔

عام طور پر بہت سے دکانداروں سے حاصل کیا جاتا ہے، یہ مواد کوالٹی اشورینس کے سخت طریقہ کار سے گزرتے ہیں تاکہ ایندھن کے سیل مینوفیکچرنگ کے لیے ان کی مناسبیت کی ضمانت دی جا سکے۔

2. کیٹالسٹ کی تیاری

اتپریرک، جو اکثر پلاٹینم سے بنا ہوتا ہے، فیول سیل کی الیکٹرو کیمیکل رد عمل کرنے کی صلاحیت کے لیے ضروری ہے۔

ایک انتہائی فعال اور مستحکم اتپریرک پرت پیدا کرنے کے لیے، اتپریرک مواد کو مختلف طریقوں سے علاج اور تیار کیا جاتا ہے، بشمول کیمیائی جمع اور جسمانی بخارات جمع کرنا۔

اس کے بعد الیکٹروڈ سطحوں کو اسپرے کوٹنگ یا اسکرین پرنٹنگ جیسی تکنیکوں کا استعمال کرتے ہوئے اس پرت سے ڈھانپ دیا جاتا ہے۔

3. میمبرین الیکٹروڈ اسمبلی (MEA) فیبریکیشن

اتپریرک لیپت الیکٹروڈ اور پولیمر الیکٹرولائٹ جھلی جھلی الیکٹروڈ اسمبلی بناتے ہیں، جو ایندھن کے سیل کا ایک لازمی حصہ ہے. پولیمر الیکٹرولائٹ جھلی کو فیول سیل اسٹیک فن تعمیر سے ملنے کے لیے احتیاط سے تیار کیا جاتا ہے اور مجسمہ بنایا جاتا ہے۔

یہ عام طور پر پرفلووروسلفونک ایسڈ پولیمر پر مشتمل ہوتا ہے۔ MEA بعد میں جھلی کے ہر طرف کیٹیلسٹ کے ساتھ لیپت الیکٹروڈس کو ضم کرکے تشکیل دیا جاتا ہے۔

4. بائپولر پلیٹ مینوفیکچرنگ

ایندھن کے خلیوں کے ڈھیر میں، دو قطبی پلیٹیں ری ایکٹنٹ گیسوں کو منتشر کرنے اور ایندھن کے خلیوں کے درمیان بجلی کی منتقلی کے ذمہ دار ہیں۔ عام طور پر، کاربن پر مبنی مواد جو سنکنرن کے خلاف مزاحم ہوتے ہیں اور ہلکے وزن والے ہوتے ہیں ان پلیٹوں کو بنانے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں۔

مطلوبہ شکل اور ساخت کو حاصل کرنے کے لیے، پیداوار کے عمل کے دوران مولڈنگ، مشینی یا دبانے کے عمل کا استعمال کیا جاتا ہے۔ آکسیجن اور ہائیڈروجن گیسوں کے مؤثر گزرنے کی سہولت کے لیے دو قطبی پلیٹوں میں چینلز اور بہاؤ کے میدان بھی شامل ہیں۔

5. فیول سیل اسٹیک اسمبلی

ہائیڈروجن فیول سیل سسٹم کا لازمی جزو فیول سیل اسٹیک ہے، جو متوازی اور سیریز کے انتظامات میں مل کر کئی ایندھن کے خلیوں سے بنا ہے۔ اسمبلی بالکل اسٹیک شدہ دوئبرووی پلیٹوں، گیس کے پھیلاؤ کی تہوں اور MEAs سے بنی ہے۔

گیس کے رساو کو روکا جاتا ہے اور سگ ماہی کے مواد جیسے چپکنے والے اور گاسکیٹ کے استعمال سے اچھی سگ ماہی کو یقینی بنایا جاتا ہے۔ اسٹیک اسمبلی کو کولنٹ اور گیس کے مثالی بہاؤ کو محفوظ رکھتے ہوئے زیادہ سے زیادہ طاقت پیدا کرنے کے لیے بنایا گیا ہے۔

6. پودوں کے اجزاء کا توازن

ایک مکمل فیول سیل سسٹم کو فیول سیل اسٹیک کے علاوہ پلانٹ (BOP) اجزاء کے کئی توازن کی ضرورت ہوتی ہے۔ ان میں humidifiers، کولنگ سسٹم، ہائیڈروجن اور آکسیجن کے لیے سپلائی سسٹم، اور بجلی کی پیداوار کو منظم کرنے اور ریگولیٹ کرنے کے لیے پاور الیکٹرانکس شامل ہیں۔

مناسب ایندھن اور کولنٹ کے بہاؤ، تھرمل مینجمنٹ، اور برقی رابطے کو یقینی بنانے کے لیے، BOP اجزاء کو نظام کے مجموعی ڈیزائن میں ضم کیا جاتا ہے۔

7. کوالٹی کنٹرول اور جانچ

مینوفیکچرنگ کے عمل کے دوران سخت کوالٹی کنٹرول طریقہ کار استعمال کیے جاتے ہیں تاکہ ہر فیول سیل کی انحصار اور کارکردگی کو یقینی بنایا جا سکے۔ کئی مراحل پر، معیار کی جانچ جیسے بصری معائنہ، برقی جانچ، اور کارکردگی کا جائزہ لیا جاتا ہے۔

حتمی فیول سیل اسمبلیوں پر مکمل جانچ کی جاتی ہے تاکہ ان کے برقی پیداوار، استحکام، کارکردگی اور حفاظت کی تصدیق کی جا سکے۔ مطلوبہ معیار کے معیارات کو پورا کرنے کے لیے، کوئی بھی ناقص خلیات یا اجزاء پائے جاتے ہیں اور ان کو تبدیل کیا جاتا ہے۔

8. تعیناتی اور انضمام

ایندھن کے خلیات ان کی کامیاب پیداوار اور جانچ کے بعد ایپلی کیشنز کی ایک رینج میں تعیناتی اور انضمام کے لیے تیار کیے جاتے ہیں۔ پورٹیبل الیکٹرانکس، اسٹیشنری پاور جنریشن کا سامان، اور آٹوموبائل سب اس زمرے میں آ سکتے ہیں۔

ایک کارآمد اور موثر ہائیڈروجن سے چلنے والا آلہ بنانے کے لیے، انضمام کے طریقہ کار میں فیول سیل سسٹم کو مطلوبہ ذیلی سسٹمز، جیسے ہائیڈروجن اسٹوریج ٹینک، ایئر انٹیک سسٹم، اور پاور مینجمنٹ یونٹس سے جوڑنا شامل ہے۔

نتیجہ

ہائیڈروجن فیول سیل کی تیاری ایک کثیر مرحلہ عمل ہے جو خام مال کی خریداری سے شروع ہوتا ہے اور فیول سیل سسٹمز کے انضمام پر ختم ہوتا ہے۔

یہ پیچیدہ عمل صاف، قابل اعتماد، اور موثر توانائی کے ذرائع کی پیداوار کی ضمانت دیتا ہے جو بجلی کی پیداوار، نقل و حمل اور دیگر صنعتوں کو مکمل طور پر تبدیل کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں۔

مسلسل تحقیق اور ترقی کی وجہ سے ہائیڈروجن ایندھن کے خلیوں کی پیداوار کا عمل ہمیشہ تیار ہوتا رہتا ہے، جو پائیدار توانائی کے حل کی ترقی کو آگے بڑھاتا ہے۔

سفارشات

• ہائیڈرو پاور کے بارے میں 20 حقائق جو آپ کبھی نہیں جانتے تھے۔
  .
• ہائیڈروجن سے چلنے والی گاڑیاں: فوائد اور نقصانات جانیں۔
  .
• ہائیڈرو الیکٹرک انرجی کیسے کام کرتی ہے۔
  .
• ماحولیات کا ہائیڈرولوجیکل سائیکل
  .
• میتھین گلوبل وارمنگ کو کیسے متاثر کرتی ہے؟