ऑस्ट्रेलियाने लिथियम बॅटरीपेक्षा जास्त ऊर्जा घनतेसह प्रोटॉन फ्लो बॅटरी प्रणाली विकसित केली
बाजारात आधीच अनेक हायड्रोजन इंधनावर चालणारी लिथियम बॅटरी वाहने आहेत, परंतु ऑस्ट्रेलियातील रॉयल मेलबर्न इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजीच्या संशोधकांनी “प्रोटॉन फ्लो बॅटरी” ची संकल्पना मांडली आहे. जर तंत्रज्ञान लोकप्रिय केले जाऊ शकते, तर ते हायड्रोजन-आधारित पॉवर एनर्जी सिस्टीमचे कव्हरेज वाढवू शकते आणि त्याला लिथियम-आयन बॅटरीजचा संभाव्य पर्याय बनवू शकते. ऊर्जा स्टोरेज बॅटरीची किंमत, अर्थातच, उत्पादन, साठवण आणि पारंपारिक हायड्रोजन पॉवर सिस्टमच्या विपरीत हायड्रोजन पुनर्प्राप्त करा, प्रोटॉन फ्लो डिव्हाइस पारंपारिक अर्थाने बॅटरीसारखे कार्य करते.

असोसिएट प्रोफेसर जॉन अँड्र्यूज आणि त्यांची “प्रोटॉन फ्लो बॅटरी सिस्टम” संकल्पना प्रोटोटाइपचा प्राथमिक पुरावा

पारंपारिक प्रणाली पाणी इलेक्ट्रोलायझ करते आणि हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन वेगळे करते आणि नंतर ते इंधन-चालित लिथियम बॅटरीच्या दोन्ही टोकांवर साठवते. जेव्हा वीज दिसणार आहे, हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन रासायनिक अभिक्रियांसाठी इलेक्ट्रोलायझरकडे पाठवले जातात.

तथापि, प्रोटॉन फ्लो बॅटरीचे ऑपरेशन वेगळे आहे-कारण ते रिव्हर्सिबल प्रोटॉन एक्सचेंज मेम्ब्रेन (पीईएम) इंधन-चालित लिथियम बॅटरीवर मेटल हायड्राइड स्टोरेज इलेक्ट्रोड समाकलित करते.

या प्रोटोटाइप उपकरणाचा आकार 65x65x9 मिमी आहे

प्रकल्पाचे प्रमुख संशोधक आणि रॉयल मेलबर्न इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी (आरएमआयटी) स्कूल ऑफ एरोस्पेस इंजिनिअरिंगमधील मेकॅनिकल आणि मॅन्युफॅक्चरिंग विभागाचे सहयोगी प्राध्यापक जॉन अँड्र्यूज यांच्या मते, “नावीन्यपूर्णतेची गुरुकिल्ली इंधनावर चालणाऱ्या लिथियममध्ये आहे एकत्रित स्टोरेज इलेक्ट्रोडसह बॅटरी. आम्ही प्रोटॉन ते गॅस पूर्णपणे काढून टाकले आहेत. संपूर्ण प्रक्रिया, आणि हायड्रोजन थेट सॉलिड-स्टेट स्टोरेजमध्ये जाऊ द्या. ”

रूपांतरण प्रणाली हायड्रोजनवर विद्युत ऊर्जा साठवते आणि नंतर वीज “पुनर्जन्म” देते

चार्जिंग प्रक्रियेत हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनमध्ये पाणी विघटन आणि हायड्रोजन साठवण्याची प्रक्रिया समाविष्ट नाही. या वैचारिक प्रणालीमध्ये, बॅटरी प्रोटॉन (हायड्रोजन आयन) तयार करण्यासाठी पाणी विभाजित करते आणि नंतर इंधन-चालित लिथियम बॅटरीच्या इलेक्ट्रोडवर इलेक्ट्रॉन आणि धातूचे कण एकत्र करते.

बॅटरी एनर्जी स्टोरेज सिस्टम डिझाइन

शेवटी, ऊर्जा घन धातूच्या हायड्राइडच्या स्वरूपात साठवली जाते. उलट प्रक्रियेत, ते वीज (आणि पाणी) तयार करू शकते आणि हवेत ऑक्सिजनसह (पाणी तयार करण्यासाठी) प्रोटॉन एकत्र करू शकते.

सॉलिड प्रोटॉन स्टोरेज इलेक्ट्रोड्स (एक्स म्हणजे हायड्रोजनला बांधलेले घन धातूचे अणू) सह एकत्रित “रिव्हर्सिबल इंधन-चालित लिथियम बॅटरी”

प्रोफेसर अँड्र्यू म्हणाले, “कारण चार्जिंग मोडमध्ये फक्त पाणी वाहते – डिस्चार्जिंग मोडमध्ये फक्त हवा वाहते – आम्ही नवीन प्रणालीला प्रोटॉन फ्लो बॅटरी म्हणतो. लिथियम-आयनच्या तुलनेत, प्रोटॉन बॅटरी अधिक किफायतशीर आहेत-कारण तुलनेने दुर्मिळ खनिजे, मीठ पाणी किंवा चिकणमाती यासारख्या स्त्रोतांमधून लिथियमची उत्खनन करणे आवश्यक आहे.

फ्लो बॅटरी ऊर्जा संचय

संशोधकांनी सांगितले की, तत्त्वानुसार, प्रोटॉन फ्लो बॅटरीची ऊर्जा कार्यक्षमता लिथियम-आयन बॅटरीशी तुलना करता येते, परंतु ऊर्जा घनता खूप जास्त असते. प्राध्यापक अँड्र्यू म्हणाले, “प्रारंभीचे प्रायोगिक परिणाम उत्साहवर्धक आहेत, परंतु व्यावसायिक उपयोगात आणण्यापूर्वी अजून बरेच संशोधन आणि विकास कार्य बाकी आहे.”

संघाने केवळ 65x65x9 मिमी (2.5 × 2.5 × 0.3 इंच) आकाराचा प्राथमिक पुरावा-संकल्पना प्रोटोटाइप तयार केला आहे आणि “इंटरनॅशनल हायड्रोजन एनर्जी” मासिकात प्रकाशित केला आहे.