हाइड्रोजन कारें: संचालन, फायदे और भविष्य

एक ऐसी कार की कल्पना करें जो चलते समय धुआं या प्रदूषणकारी गैसों का उत्सर्जन नहीं करती है और जो गैसोलीन या डीजल का उपयोग करने के बजाय ईंधन के रूप में हाइड्रोजन का उपयोग करती है। को धन्यवाद कारों में हाइड्रोजन ईंधन सेल, यह कोई भविष्यवादी अवधारणा नहीं है, बल्कि एक उपलब्ध वास्तविकता है। अधिक से अधिक लोग सोच रहे हैं कि यह तकनीक कैसे काम करती है और इसके क्या फायदे हैं, क्योंकि यह जीवाश्म ईंधन के पारिस्थितिक विकल्प के रूप में स्थित है।

इस लेख में, हम पूरी तरह से पता लगाएंगे कि कारों में हाइड्रोजन ईंधन सेल क्या है, यह कैसे काम करता है, फायदे, नुकसान और अधिक महत्वपूर्ण पहलू जो आपको जानना चाहिए।

कारों में हाइड्रोजन ईंधन सेल क्या है?

संक्षेप में, ए हाइड्रोजन सेल यह एक उपकरण है जो हाइड्रोजन की रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। एक इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रिया के माध्यम से, हाइड्रोजन को हवा से ऑक्सीजन के साथ मिलाकर उपोत्पाद के रूप में बिजली, पानी और गर्मी उत्पन्न की जाती है। इस बिजली का उपयोग एक इलेक्ट्रिक मोटर को बिजली देने के लिए किया जाता है जो कार के पहियों को चलाती है, जिसके परिणामस्वरूप शून्य-उत्सर्जन वाहन बनता है, क्योंकि यह प्रदूषणकारी गैसों का उत्पादन नहीं करता है।

डिवाइस से बना है व्यक्तिगत कोशिकाएँ, प्रत्येक में दो इलेक्ट्रोड होते हैं: एक एनोड और एक कैथोड, एक इलेक्ट्रोलाइटिक सामग्री द्वारा अलग किया जाता है। हाइड्रोजन को एनोड में पेश किया जाता है, प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों में विघटित होता है, और बाद वाला बाहरी सर्किट से गुजरकर बिजली उत्पन्न करता है। इस बीच, कैथोड पर, प्रोटॉन, इलेक्ट्रॉन और ऑक्सीजन मिलकर पानी बनाते हैं, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि एकमात्र उपोत्पाद जल वाष्प है। यह प्रक्रिया हाइड्रोजन ईंधन सेल को टिकाऊ गतिशीलता के लिए एक अत्यधिक आकर्षक विकल्प बनाती है।

हाइड्रोजन कार कैसे काम करती है

हाइड्रोजन कार, हालांकि यह एक इलेक्ट्रिक वाहन है, पारंपरिक इलेक्ट्रिक कारों की तुलना में अलग तरह से काम करती है। मुख्य अंतर यह है कि हाइड्रोजन ईंधन सेल वाहन, बिजली कार में उत्पन्न होती है, बजाय उन बैटरियों पर निर्भर रहने के जो पहले ऊर्जा संग्रहीत करती थीं।

यह प्रक्रिया विशेष टैंकों में उच्च दबाव पर संग्रहीत हाइड्रोजन से शुरू होती है, जिसे ईंधन कोशिकाओं में भेजा जाता है। इन कोशिकाओं के अंदर, बिजली उत्पन्न करने के लिए हाइड्रोजन को ऑक्सीजन के साथ मिलाया जाता है। इस प्रतिक्रिया का उपोत्पाद पानी है, जिसका अर्थ है कि कार में एक निकास पाइप है, लेकिन यह केवल जल वाष्प उत्सर्जित करता है। उत्पन्न बिजली को बैटरी और कार की इलेक्ट्रिक मोटर के बीच वितरित किया जाता है। कुछ मामलों में, शक्ति पुनर्योजी ब्रेकिंग से भी प्राप्त होती है, जो कार चलाते समय बैटरी को रिचार्ज करती है।

चूँकि यह तकनीक अत्यधिक कुशल है अधिक मात्रा में ऊर्जा परिवर्तित करता है आंतरिक दहन इंजनों की तुलना में उपयोगी कार्य में, हाइड्रोजन वाहन एक हरित और अधिक कुशल विकल्प बनाते हैं।

हाइड्रोजन कारों के फायदे

L हाइड्रोजन कारें वे लाभों की एक श्रृंखला प्रस्तुत करते हैं जो उन्हें गतिशीलता के भविष्य के लिए एक आशाजनक विकल्प के रूप में स्थापित करते हैं:

• शून्य प्रदूषणकारी उत्सर्जन: कार्बन डाइऑक्साइड या अन्य प्रकार की हानिकारक गैसों का उत्पादन न करके, शहरों में प्रदूषण को कम करने और जलवायु परिवर्तन के खिलाफ लड़ाई में योगदान देने का यह एक उत्कृष्ट विकल्प है।
• अधिक से अधिक स्वायत्तता: हाइड्रोजन कारें एक टैंक पर 600 किलोमीटर तक की दूरी तय कर सकती हैं, जो कई मामलों में पारंपरिक इलेक्ट्रिक वाहनों से आगे निकल जाती हैं।
• त्वरित शुल्क: हाइड्रोजन से ईंधन भरने में 3 से 5 मिनट का समय लगता है, जो दहन कार के समान समय है, जो इलेक्ट्रिक वाहनों की तुलना में रिचार्जिंग के बारे में चिंता को कम करता है।
• आसान रखरखाव: कम चलने वाले हिस्सों और जीवाश्म ईंधन की अनुपस्थिति के कारण, हाइड्रोजन कार इंजन को आंतरिक दहन इंजन की तुलना में कम रखरखाव की आवश्यकता होती है।
• विषम परिस्थितियों में बेहतर प्रदर्शन: इलेक्ट्रिक कारों के विपरीत, जिनका प्रदर्शन ठंडी जलवायु में कम हो सकता है, हाइड्रोजन कारें अत्यधिक तापमान में अधिक स्थिर प्रदर्शन बनाए रखती हैं।

हानियाँ एवं समस्याएँ

हालाँकि, इसके फायदों के बावजूद, हाइड्रोजन ईंधन सेल तकनीक को कई चुनौतियों का सामना करना पड़ता है जिन्हें बड़े पैमाने पर इस तकनीक को अपनाने के लिए दूर किया जाना चाहिए:

• हाइड्रोजन की उच्च लागत: यद्यपि यह ब्रह्मांड में सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला तत्व है, लेकिन पृथ्वी पर हाइड्रोजन शुद्ध रूप में उपलब्ध नहीं है। इसे प्राप्त करना एक महंगी और ऊर्जा-गहन प्रक्रिया है। सबसे आम तरीका इलेक्ट्रोलिसिस है, जिसके लिए बड़ी मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जिससे इसका उत्पादन अधिक महंगा हो जाता है।
• सीमित बुनियादी ढांचा: कई देशों में, हाइड्रोजन स्टेशन का बुनियादी ढांचा बेहद सीमित है। उदाहरण के लिए, स्पेन में, केवल कुछ ही हैं (हुएस्का, सेविले, ज़रागोज़ा और मैड्रिड जैसे शहरों में), जो बड़े पैमाने पर गोद लेने में एक बड़ी बाधा का प्रतिनिधित्व करता है।
• जटिल भंडारण: हाइड्रोजन एक अत्यंत हल्की और अस्थिर गैस है, जो इसके भंडारण को जटिल बनाती है। विशेष टैंकों की आवश्यकता होती है जो वाहन के वजन और सिस्टम की जटिलता को बढ़ाते हैं।
• वाहनों की उच्च लागत: हाइड्रोजन कारें वर्तमान में महंगी हैं, हालांकि प्रौद्योगिकी विकसित होने और पैमाने की अर्थव्यवस्थाओं के विकास के साथ लागत में कमी आने की उम्मीद है।

हाइड्रोजन कारों का भविष्य

जबकि हाइड्रोजन कार तकनीक अभी भी विकास के अधीन है, उम्मीद है कि यह टिकाऊ गतिशीलता के भविष्य में महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगी। CO2 उत्सर्जन के बारे में बढ़ती चिंताओं और सख्त नियमों के साथ, निर्माता इस तकनीक में अधिक से अधिक निवेश कर रहे हैं।

इसके अतिरिक्त, ईंधन कोशिकाओं की दक्षता में सुधार और हाइड्रोजन उत्पादन लागत को कम करने में महत्वपूर्ण प्रगति हो रही है, जो अगले दशक में इसके बड़े पैमाने पर अपनाने में योगदान देने की संभावना है। ईंधन भरने के बुनियादी ढांचे और तकनीकी प्रगति में वृद्धि के साथ, हाइड्रोजन दुनिया भर में शून्य-उत्सर्जन गतिशीलता लक्ष्यों को प्राप्त करने के प्रमुख तत्वों में से एक हो सकता है।

ऐसे कई ब्रांड हैं जो इस तकनीक पर दांव लगा रहे हैं, जैसे टोयोटा, हुंडई और होंडा, मिराई और नेक्सो जैसे मॉडलों के साथ-साथ बीएमडब्ल्यू, जो इस क्षेत्र में नवाचार करना जारी रखता है। ये ब्रांड पहले से ही अपने हाइड्रोजन ईंधन सेल सिस्टम में सुधार लागू कर रहे हैं, जैसे कि अधिक रेंज और कम उत्पादन लागत, जो निकट भविष्य में इन कारों को जनता के लिए अधिक सुलभ बना सकता है। हालाँकि वैश्विक हाइड्रोजन बुनियादी ढाँचा सीमित है, लेकिन आने वाले दशकों में इसका काफी विस्तार होने की उम्मीद है।

दूसरी ओर, यूरोपीय संघ ने नवीकरणीय ऊर्जा से प्राप्त हरित हाइड्रोजन के उत्पादन के लिए महत्वाकांक्षी लक्ष्य निर्धारित किए हैं। इससे इस ईंधन की लागत को कम करने और हाइड्रोजन वाहनों में इसके उपयोग को सुविधाजनक बनाने में मदद मिल सकती है, जिससे उत्सर्जन में कमी और जीवाश्म ईंधन से स्वतंत्रता दोनों प्राप्त हो सकती है। यदि यह तकनीक विकसित होती रही, तो हाइड्रोजन कारें स्वायत्तता और ईंधन भरने की गति जैसे कुछ पहलुओं में इलेक्ट्रिक वाहनों की पूरक हो सकती हैं और यहां तक ​​कि उनसे भी आगे निकल सकती हैं।