ઓસ્ટ્રેલિયા લિથિયમ બેટરી કરતા વધારે ઉર્જા ઘનતા સાથે પ્રોટોન ફ્લો બેટરી સિસ્ટમ વિકસાવે છે
બજારમાં પહેલેથી જ ઘણા હાઇડ્રોજન ઇંધણથી ચાલતા લિથિયમ બેટરી વાહનો છે, પરંતુ ઓસ્ટ્રેલિયામાં રોયલ મેલબોર્ન ઇન્સ્ટિટ્યુટ ઓફ ટેકનોલોજીના સંશોધકોએ “પ્રોટોન ફ્લો બેટરી” ની કલ્પના આગળ મૂકી છે. જો ટેકનોલોજીને લોકપ્રિય બનાવી શકાય, તો તે હાઇડ્રોજન આધારિત પાવર એનર્જી સિસ્ટમ્સના કવરેજને વિસ્તૃત કરી શકે છે અને તેને લિથિયમ-આયન બેટરી માટે સંભવિત વિકલ્પ બનાવી શકે છે. હાઇડ્રોજન પુન recoverપ્રાપ્ત કરો, પ્રોટોન ફ્લો ડિવાઇસ પરંપરાગત અર્થમાં બેટરીની જેમ કામ કરે છે.

સહયોગી પ્રોફેસર જ્હોન એન્ડ્રુઝ અને તેમની “પ્રોટોન ફ્લો બેટરી સિસ્ટમ” ખ્યાલ પ્રોટોટાઇપનો પ્રારંભિક પુરાવો

પરંપરાગત સિસ્ટમ પાણીને ઇલેક્ટ્રોલાઇઝ કરે છે અને હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજનને અલગ કરે છે, અને પછી તેને બળતણથી ચાલતી લિથિયમ બેટરીના બંને છેડે સંગ્રહિત કરે છે. જ્યારે વીજળી દેખાવાની છે, ત્યારે હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજન ઇલેક્ટ્રોલાઇઝર પર રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ માટે મોકલવામાં આવે છે.

જો કે, પ્રોટોન ફ્લો બેટરીનું સંચાલન અલગ છે-કારણ કે તે ઉલટાવી શકાય તેવા પ્રોટોન એક્સચેન્જ મેમ્બ્રેન (PEM) બળતણ સંચાલિત લિથિયમ બેટરી પર મેટલ હાઇડ્રાઇડ સ્ટોરેજ ઇલેક્ટ્રોડને એકીકૃત કરે છે.

આ પ્રોટોટાઇપ ઉપકરણનું કદ 65x65x9 mm છે

રોયલ મેલબોર્ન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજી (આરએમઆઇટી) સ્કૂલ ઓફ એરોસ્પેસ એન્જિનિયરિંગમાં પ્રોજેક્ટના મુખ્ય સંશોધક અને મિકેનિકલ અને મેન્યુફેક્ચરિંગ એન્જિનિયરિંગ વિભાગના સહયોગી પ્રોફેસર જ્હોન એન્ડ્રુઝના જણાવ્યા મુજબ, “નવીનીકરણની ચાવી ઉલટાવી શકાય તેવા બળતણથી ચાલતા લિથિયમમાં છે. સંકલિત સંગ્રહ ઇલેક્ટ્રોડ સાથે બેટરી. અમે પ્રોટોનને ગેસથી સંપૂર્ણપણે દૂર કરી દીધું છે. સમગ્ર પ્રક્રિયા, અને હાઇડ્રોજન સીધા ઘન-સ્થિતિ સંગ્રહમાં જવા દો.

રૂપાંતરણ સિસ્ટમ હાઇડ્રોજન પર વિદ્યુત energyર્જા સંગ્રહિત કરે છે અને પછી વીજળીનું “પુનર્જીવન” કરે છે

ચાર્જિંગ પ્રક્રિયામાં પાણીને હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજનમાં વિઘટિત કરવાની અને હાઇડ્રોજન સંગ્રહ કરવાની પ્રક્રિયાનો સમાવેશ થતો નથી. આ વૈચારિક પ્રણાલીમાં, બેટરી પાણીને પ્રોટોન (હાઇડ્રોજન આયન) પેદા કરવા માટે વિભાજિત કરે છે, અને પછી ઇંધણ સંચાલિત લિથિયમ બેટરીના ઇલેક્ટ્રોડ પર ઇલેક્ટ્રોન અને ધાતુના કણોને જોડે છે.

બેટરી એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ ડિઝાઇન

આખરે, energyર્જા ઘન મેટલ હાઇડ્રાઇડ્સના સ્વરૂપમાં સંગ્રહિત થાય છે. વિપરીત પ્રક્રિયામાં, તે વીજળી (અને પાણી) ઉત્પન્ન કરી શકે છે અને પ્રોટોનને હવામાં ઓક્સિજન (પાણી ઉત્પન્ન કરવા) સાથે જોડી શકે છે.

સોલિડ પ્રોટોન સ્ટોરેજ ઇલેક્ટ્રોડ્સ સાથે સંકલિત “ઉલટાવી શકાય તેવું બળતણ સંચાલિત લિથિયમ બેટરી” (X હાઇડ્રોજન સાથે જોડાયેલા નક્કર ધાતુના અણુઓ માટે વપરાય છે)

પ્રોફેસર એન્ડ્રુએ કહ્યું, “કારણ કે ચાર્જિંગ મોડમાં માત્ર પાણી વહે છે – ડિસ્ચાર્જિંગ મોડમાં માત્ર હવા વહે છે – અમે નવી સિસ્ટમને પ્રોટોન ફ્લો બેટરી કહીએ છીએ. લિથિયમ-આયનની સરખામણીમાં, પ્રોટોન બેટરીઓ વધુ આર્થિક છે-કારણ કે પ્રમાણમાં દુર્લભ ખનીજ, ખારા પાણી અથવા માટી જેવા સંસાધનોમાંથી લિથિયમનું ખાણકામ કરવાની જરૂર છે.

ફ્લો બેટરી energyર્જા સંગ્રહ

સંશોધકોએ જણાવ્યું હતું કે, સૈદ્ધાંતિક રીતે, પ્રોટોન ફ્લો બેટરીની energyર્જા કાર્યક્ષમતા લિથિયમ-આયન બેટરી સાથે સરખાવી શકાય છે, પરંતુ energyર્જા ઘનતા ઘણી વધારે છે. પ્રોફેસર એન્ડ્રુએ જણાવ્યું હતું કે, “પ્રારંભિક પ્રાયોગિક પરિણામો ઉત્તેજક છે, પરંતુ વ્યાપારી વપરાશમાં મૂકવામાં આવે તે પહેલા હજુ પણ ઘણું સંશોધન અને વિકાસ કાર્ય બાકી છે.”

ટીમે માત્ર 65x65x9 mm (2.5 × 2.5 × 0.3 ઇંચ) ના કદ સાથે પ્રારંભિક પ્રૂફ ઓફ કન્સેપ્ટ પ્રોટોટાઇપ બનાવ્યો છે અને તેને “આંતરરાષ્ટ્રીય હાઇડ્રોજન એનર્જી” મેગેઝિનમાં પ્રકાશિત કર્યો છે.