हाइड्रोजन ऊर्जा कंप्रेसर चुंबक

हाइड्रोजन ऊर्जा कंप्रेसर चुंबक

हाइड्रोजन भविष्य की सबसे आशाजनक पर्यावरण-अनुकूल ऊर्जाओं में से एक है। ब्रह्मांड के सबसे प्रचुर तत्व के रूप में, यह स्वच्छ ऊर्जा का कभी न खत्म होने वाला स्रोत प्रदान करता है जिसे बिना किसी जहरीले अपशिष्ट या ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन के ईंधन कोशिकाओं द्वारा बिजली में परिवर्तित किया जा सकता है। हालाँकि, हाइड्रोजन के व्यापक उपयोग की कुंजी भंडारण और वितरण के लिए कुशल रणनीतियों में निहित है, खासकर जब स्थिर और ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है।

हाइड्रोजन को तरल या गैसीय रूप में संग्रहीत किया जा सकता है, या तो प्राकृतिक भूवैज्ञानिक संरचनाओं में दीर्घकालिक भंडारण के लिए (जैसे नमक गुफाएं, पंक्तिबद्ध कठोर चट्टान गुफाएं और समाप्त तेल और गैस क्षेत्र) या परिवहन के लिए संपीड़ित हाइड्रोजन गैस के रूप में अल्पकालिक। ईंधन सेल इलेक्ट्रिक वाहनों में बोर्ड अनुप्रयोग। तरल भंडारण को प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि इसमें ऊर्जा घनत्व के एक निश्चित स्तर के लिए कम जगह की आवश्यकता होती है।

व्यावहारिक उपयोग के लिए पर्याप्त ऊर्जा घनत्व प्राप्त करने के लिए, हाइड्रोजन को उच्च दबाव स्तर तक संपीड़ित करने की आवश्यकता होती है। इसे पारंपरिक यांत्रिक संपीड़न प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है जैसे कि प्रत्यागामी, डायाफ्राम और रैखिक कंप्रेसर या विशेष रूप से हाइड्रोजन के लिए कल्पना की गई नवीन गैर-यांत्रिक प्रौद्योगिकियां, जैसे क्रायोजेनिक, मेटल हाइड्राइड और इलेक्ट्रोकेमिकल कंप्रेसर।

गैसीय भंडारण के मामले में, यह संभावना है कि मौजूदा पाइपलाइन बुनियादी ढांचे में परिवहन के लिए हाइड्रोजन को प्राकृतिक गैस के साथ मिलाया जाएगा। इस समाधान का ऊर्जा घनत्व पाइपलाइन की क्षमता और इसकी सामग्री अखंडता के साथ-साथ बड़ी मात्रा में हाइड्रोजन को संभालने के लिए अंतिम उपयोगकर्ताओं की क्षमताओं द्वारा सीमित है। इस प्रकार की प्रणाली के प्रदर्शन को निर्धारित करने के लिए कई शोध प्रयास चल रहे हैं (कुर्ज़ एट अल., 2020ए और बी देखें)।

तरल भंडारण के लिए, वर्तमान में उपलब्ध सबसे अच्छा विकल्प हाइड्रोजन को क्षार धातु बोराइड, जैसे निकल बोरोहाइड्राइड (एनबीएच) के रूप में संग्रहीत करना है, जो केवल 40% की कार्नोट दक्षता हानि के साथ 1,000 डिग्री सेल्सियस तक संचालन को बनाए रख सकता है। फिर भी, इस प्रकार की सामग्री इतने उच्च तापमान पर परिवेशी वायु में पाए जाने वाले ऑक्सीजन और पानी के अंशों के कारण विषाक्तता के प्रति संवेदनशील होती है। इसके अलावा, एनबीएच का उत्पादन करना महंगा और समय लेने वाला है।

केन्द्रापसारक पंपों का उपयोग करके हाइड्रोजन को संपीड़ित करना एक तेज़ और अधिक लागत प्रभावी तरीका है, एक ऐसी तकनीक जो पहले से ही औद्योगिक अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से उपयोग की जाती है। हालाँकि, ऐसे पंपों की परिचालन स्थितियाँ अत्यधिक मांग वाली होती हैं और इससे पंप घटकों पर उच्च स्तर का घिसाव हो सकता है। यह रोटर्स के मामले में विशेष रूप से सच है, जो बड़े घूर्णी त्वरण और कंपन के अधीन हैं। रोटर ब्लेड और सील को होने वाली क्षति से रखरखाव और मरम्मत की लागत बढ़ जाती है, और पंप की दक्षता और, परिणामस्वरूप, सिस्टम की समग्र विश्वसनीयता से समझौता हो सकता है।

इस मुद्दे को हल करने के लिए, साउथवेस्ट रिसर्च इंस्टीट्यूट (एसडब्ल्यूआरआई) ने एलएमआरसी नामक एक रैखिक मोटर-चालित प्रत्यागामी कंप्रेसर विकसित किया है, जिसे विशेष रूप से ईंधन सेल इलेक्ट्रिक वाहनों (एफसीईवी) के लिए हाइड्रोजन को संपीड़ित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह एयरटाइट, भली भांति बंद करके सील की गई मशीन कोटिंग्स, वाल्व डिज़ाइन और हर्मेटिक पिस्टन सहित, भंगुरता और क्षय से बचाने के लिए एसडब्ल्यूआरआई-विकसित समाधानों के संयोजन का उपयोग करती है। इसमें एक रैखिक मोटर डिज़ाइन भी है जो बिजली की खपत और चलने वाले हिस्सों की संख्या को कम करता है, जिससे दक्षता, विश्वसनीयता और उत्पाद जीवनचक्र में वृद्धि होती है।


AlNiCo चुंबक निर्माता