హైడ్రోజన్ ఇంధన సెల్ సిస్టమ్ భాగాలు

రియాక్టర్ యొక్క సాధారణ ఆపరేషన్‌ను నిర్వహించడానికి, హైడ్రోజన్ ఇంధన కణ వ్యవస్థకు హైడ్రోజన్ సరఫరా వ్యవస్థ, నీటి నిర్వహణ వ్యవస్థ, వాయు వ్యవస్థ మరియు ఇతర బాహ్య సహాయక ఉపవ్యవస్థల సహకారం కూడా అవసరం. సంబంధిత సిస్టమ్ భాగాలలో హైడ్రోజన్ సర్క్యులేటింగ్ పంప్, హైడ్రోజన్ బాటిల్, హ్యూమిడిఫైయర్ మరియు ఎయిర్ కంప్రెసర్ ఉన్నాయి. ఇంధన కణాలు ఆపరేషన్‌లో ఉన్నప్పుడు చాలా నీటిని ఉత్పత్తి చేస్తాయి. చాలా తక్కువ నీటి కంటెంట్ "డ్రై ఫిల్మ్" అనే దృగ్విషయాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది ప్రోటాన్ ప్రసారాన్ని నిరోధిస్తుంది. అధిక నీటి కంటెంట్ "వాటర్‌లాగింగ్"కి దారి తీస్తుంది, ఇది పోరస్ మాధ్యమంలో గ్యాస్ వ్యాప్తికి ఆటంకం కలిగిస్తుంది, ఫలితంగా రియాక్టర్ అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ తక్కువగా ఉంటుంది. కాథోడ్ వైపు నుండి యానోడ్‌కు చొచ్చుకుపోయే అశుద్ధ వాయువు (N2) సంచితం హైడ్రోజన్ మరియు ఉత్ప్రేరక పొర మధ్య సంబంధాన్ని అడ్డుకుంటుంది, ఫలితంగా స్థానిక "హైడ్రోజన్ ఆకలి" మరియు రసాయన తుప్పు ఏర్పడుతుంది. అందువల్ల, PEM హైడ్రోజన్ ఇంధన కణాల రియాక్టర్ జీవితానికి నీటి సమతుల్యత చాలా ముఖ్యమైనది. గ్యాస్ ప్రక్షాళన, హైడ్రోజన్ పునర్వినియోగం, హైడ్రోజన్ తేమ మరియు ఇతర విధులను సాధించడానికి హైడ్రోజన్ సర్క్యులేషన్ పరికరాలను (సర్క్యులేషన్ పంప్, ఇంజెక్టర్) రియాక్టర్‌లోకి ప్రవేశపెట్టడం దీనికి పరిష్కారం.

హైడ్రోజన్ సర్క్యులేటింగ్ పంపు పని పరిస్థితులకు అనుగుణంగా నిజ సమయంలో హైడ్రోజన్ ప్రవాహాన్ని నియంత్రించగలదు మరియు హైడ్రోజన్ వినియోగ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. అయినప్పటికీ, హైడ్రోజన్ మరియు వాడింగ్‌తో కూడిన వాతావరణంలో "హైడ్రోజన్ పెళుసుదనం" సులభంగా సంభవిస్తుంది. తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఘనీభవన దృగ్విషయం వ్యవస్థ సాధారణంగా పని చేయడంలో విఫలం కావచ్చు. అందువల్ల, హైడ్రోజన్ సర్క్యులేటింగ్ పంప్ బలమైన నీటి నిరోధకత, స్థిరమైన అవుట్‌పుట్ ఒత్తిడి మరియు చమురు రహిత పనితీరును కలిగి ఉండాలి, ఇది తయారు చేయడం కష్టం మరియు తయారీకి ఖరీదైనది. అందువల్ల, సింగిల్ ఎజెక్టర్ మరియు డబుల్ ఎజెక్టర్ యొక్క పథకాలు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి. మునుపటిది అధిక/తక్కువ లోడ్, సిస్టమ్ స్టార్ట్-స్టాప్, సిస్టమ్ వేరియబుల్ లోడ్ మరియు ఇతర పని పరిస్థితులలో వర్క్‌ఫ్లో యొక్క స్థిరత్వాన్ని నిర్వహించడం సులభం కాదు, అయితే రెండోది వేర్వేరు పని పరిస్థితులకు అనుగుణంగా ఉంటుంది కానీ సంక్లిష్టమైన నిర్మాణం మరియు కష్టమైన నియంత్రణను కలిగి ఉంటుంది [18]. సమాంతరంగా కొన్ని ఎజెక్టర్ మరియు హైడ్రోజన్ సర్క్యులేటింగ్ పంప్ కూడా ఉన్నాయి, ఎజెక్టర్ ప్లస్ బైపాస్ హైడ్రోజన్ సర్క్యులేటింగ్ పంప్ స్కీమ్, ప్రత్యేక ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు కూడా ఉన్నాయి. 2010లో, అమెరికన్ టెక్నాలజీ కన్సల్టింగ్ కంపెనీ హైడ్రోజన్ సైకిల్ సిస్టమ్ రూపకల్పనను ప్రతిపాదించింది, ఇది భవిష్యత్తులో హైడ్రోజన్ సైకిల్ పరికరాల అభివృద్ధి దిశను సూచించే ఇంజెక్ట్ చేయబడిన హైడ్రోజన్‌ను (యానోడ్ హ్యూమిడిఫైయర్ లేకుండా) తేమ చేయడానికి తిరిగి వచ్చే ఎగ్జాస్ట్ వాయువును ఉపయోగిస్తుంది.

హైడ్రోజన్ ఇంధన కణ వ్యవస్థలోని ఎయిర్ కంప్రెసర్ రియాక్టర్ యొక్క శక్తి సాంద్రతకు సరిపోయే ఆక్సిడైజర్ (గాలి)ని అందించగలదు. ఇది అధిక పీడన నిష్పత్తి, చిన్న వాల్యూమ్, తక్కువ శబ్దం, పెద్ద శక్తి, చమురు మరియు కాంపాక్ట్ నిర్మాణం వంటి ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది. సాధారణ ఆన్-బోర్డ్ ఫ్యూయల్ సెల్ ఎయిర్ కంప్రెసర్‌లో సెంట్రిఫ్యూగల్, స్క్రూ, స్క్రోల్ మొదలైన రకాలు ఉన్నాయి. ప్రస్తుతం, స్క్రూ ఎయిర్ కంప్రెషర్‌లు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి, అయితే సెంట్రిఫ్యూగల్ ఎయిర్ కంప్రెషర్‌లు వాటి మంచి గాలి చొరబడకపోవడం, కాంపాక్ట్ స్ట్రక్చర్, చిన్న వైబ్రేషన్ మరియు అధిక శక్తి మార్పిడి సామర్థ్యం కారణంగా ఎక్కువ అప్లికేషన్ అవకాశాలను కలిగి ఉన్నాయి. ఎయిర్ కంప్రెసర్ యొక్క ముఖ్య భాగాలలో, బేరింగ్, మోటారు అడ్డంకి సాంకేతికత, తక్కువ ధర, ఘర్షణ నిరోధకత పూత పదార్థం కూడా అభివృద్ధిపై దృష్టి పెడుతుంది. జనరల్ ఎలక్ట్రిక్, యునైటెడ్ టెక్నాలజీస్, ప్రేజర్ ఎనర్జీ, జర్మనీకి చెందిన ఎక్స్‌సెల్సిస్, కెనడాకు చెందిన బల్లార్డ్ పవర్ సిస్టమ్స్ మరియు జపాన్‌కు చెందిన టయోటా మోటార్ కార్పొరేషన్ అన్నీ వాణిజ్య ఎయిర్ కంప్రెసర్ ఉత్పత్తి లైన్లను కలిగి ఉన్నాయి.