ہائبرڈ ایسڈ- الکلین واٹر الیکٹرولیسس کیا ہے؟

ہائبرڈ ایسڈ-الکلین واٹر الیکٹرولیسس ایک نئی الیکٹرو کیمیکل ٹیکنالوجی ہے۔ یہ پانی سے ہائیڈروجن گیس بناتا ہے۔ یہ روایتی واٹر الیکٹرولیسس ٹیکنالوجی سے مختلف کام کرتا ہے۔ روایتی الیکٹرولیسس سسٹم صرف ایک قسم کے الیکٹرولائٹ کا استعمال کرتے ہیں۔ وہ پورے الیکٹرولیسس سیل کے اندر یا تو الکلائن حالات یا تیزابی حالات کے ساتھ چلتے ہیں۔ ہائبرڈ ایسڈ-الکلین واٹر الیکٹرولیسس دو الگ الگ الیکٹرولائٹس استعمال کرتا ہے۔ ایک سیل چیمبر ایک تیزابی محلول رکھتا ہے۔ دوسرے سیل چیمبر میں الکلین محلول ہوتا ہے۔ ایک خاص جھلی دونوں ایوانوں کے درمیان بیٹھتی ہے۔ یہ جھلی تیزاب اور الکلی کو ایک دوسرے کو بے اثر کرنے سے روکتی ہے۔

یہ خصوصی سیٹ اپ ہر آدھے کیمیائی رد عمل کو اس کی بہترین پی ایچ حالت میں ہونے دیتا ہے۔ ہائیڈروجن ارتقاء کا رد عمل (HER) تیزابی چیمبر میں ہوتا ہے۔ HER کا رد عمل تیزابی مائع ماحول میں تیزی سے چلتا ہے۔ آکسیجن ایوولوشن ری ایکشن (OER) الکلائن چیمبر میں ہوتا ہے۔ الکلائن مائع ماحول میں OER کا رد عمل تیزی سے چلتا ہے۔ ہر کیمیائی رد عمل سازگار حرکی حالات میں کام کرتا ہے۔

دونوں چیمبرز میں مختلف pH اقدار ہیں۔ یہ فرق کیمیائی ممکنہ میلان بناتا ہے۔ یہ میلان دونوں الیکٹروڈز پر الٹنے والے ہائیڈروجن الیکٹروڈ کی صلاحیت کو تبدیل کرتا ہے۔ یہ تبدیلی پانی کے مالیکیولز کو تقسیم کرنے کے لیے درکار بیرونی وولٹیج کو کم کرتی ہے۔ یہ نظام کیمیائی ممکنہ توانائی اور برقی توانائی کو یکجا کرتا ہے۔ یہ مجموعہ عمل کی توانائی کے کل استعمال کو کم کرتا ہے۔

دوئبرووی جھلی (بی پی ایم)۔ BPM نظام کا بنیادی حصہ ہے۔ اس میں ایک کیشن ایکسچینج لیئر (CEL) اور ایک anion ایکسچینج لیئر (AEL) ہے۔ دونوں پرتیں آپس میں جڑی ہوئی ہیں۔ پانی کی تقسیم کا ایک اتپریرک دو تہوں کے جوڑ پر رہتا ہے۔ BPM ریورس-تعصب پولرائزیشن کے تحت پروٹون اور ہائیڈرو آکسائیڈ آئن تیار کرتا ہے۔ پروٹون تیزابی چیمبر میں منتقل ہوتے ہیں۔ ہائیڈرو آکسائیڈ آئن الکلائن چیمبر میں منتقل ہوتے ہیں۔ بی پی ایم الیکٹرولیسس سیل کے اندر مستحکم پی ایچ گریڈینٹ رکھتا ہے۔

الیکٹروڈس انوڈ کو الکلین چیمبر میں رکھا جاتا ہے۔ انوڈ OER ردعمل کی حمایت کرتا ہے۔ نکل-بیسڈ میٹریل اینوڈس کے لیے عام بیس میٹریل ہیں۔ نکل بنے ہوئے میش الیکٹروڈ کے کام کے لیے ایک قابل اعتماد پلیٹ فارم ہے۔ کیتھوڈ کو تیزابی چیمبر میں رکھا جاتا ہے۔ کیتھوڈ اس کے رد عمل کی حمایت کرتا ہے۔ دو طرفہ الیکٹروکیٹالسٹس HER اور OER دونوں کے رد عمل کو چلا سکتے ہیں۔ کوبالٹ-نکل فاسفائیڈ نانوائر الیکٹروڈ کی یہ دو طرفہ کارکردگی ہوتی ہے۔

بہت سے تحقیقی ٹیسٹ ثابت کرتے ہیں کہ یہ ٹیکنالوجی بہتر کام کرنے کی کارکردگی رکھتی ہے۔ اس کی ہائیڈروجن کی پیداوار کی رفتار روایتی الکلائن الیکٹرولیسس سے 2.2 V پر چار گنا زیادہ ہے۔ اس کی توانائی کا استعمال 200 mA/cm² کی موجودہ کثافت پر تقریباً 30% گر جاتا ہے۔ نظام صرف 1.39 V سیل وولٹیج کے ساتھ 200 mA/cm² کی موجودہ کثافت تک پہنچتا ہے۔ یہ کارکردگی زیادہ تر روایتی واٹر الیکٹرولائزرز سے بہتر ہے۔ BPM{10}کی بنیاد پر غیر متناسب پانی کا الیکٹرولائسز روایتی پروٹون ایکسچینج میمبرین سسٹمز اور ایون ایکسچینج میمبرین سسٹمز کا ایک اچھا متبادل ہے۔

یہ ٹیکنالوجی بڑے-پیمانے کے الیکٹرولائزر ڈیزائن اور پروڈکشن کو سپورٹ کرتی ہے۔ یہ الیکٹرولائٹ کمپوزیشن میں لچکدار ایڈجسٹمنٹ کی اجازت دیتا ہے۔ یہ نظام جدید ترین الیکٹروکیٹالیسٹس کے ساتھ کام کر سکتا ہے۔ سسٹم میں مستحکم طویل مدتی کام کرنے کی اہلیت-ہے۔ ایک ہی گردش کرنے والا الیکٹرولائزر 25 گھنٹے سے زیادہ عرصے تک مستحکم طور پر چلتا ہے۔ یہ 10 mA/cm² کی موجودہ کثافت کو 1.550 V پر رکھتا ہے۔ نظام شمسی توانائی کے ساتھ 0.908 V کے وولٹیج پر بھی کام کر سکتا ہے۔

ابھی رابطہ کریں۔