लेख की सामग्री:
- इतिहास का हिस्सा
- हाइड्रोजन इंजन की पहचान
- हाइड्रोजन मोटर्स के मुख्य पेशेवरों और विपक्ष
- हाइड्रोजन आंतरिक दहन इंजन वाली सबसे लोकप्रिय कारें
"हाइड्रोजन भविष्य का ईंधन है" - यह इस संदेश के साथ है कि परिवहन और विमानन उद्योगों में हाइड्रोजन आईसीई पेश किए जा रहे हैं।
यह कोई संयोग नहीं है कि हाइड्रोजन वैकल्पिक ऊर्जा के अन्य सभी स्रोतों में एक अग्रणी स्थान रखता है - यह यथासंभव पर्यावरण के अनुकूल है, इसमें एक नवीकरणीय संसाधन है, और इसमें गैसोलीन और डीजल पर चलने वाले शास्त्रीय इंजनों की तुलना में उच्चतम दक्षता भी है।
हालांकि, निर्विवाद फायदे के अलावा, हाइड्रोजन इंजन के कई नुकसान भी हैं, जो अभी तक इसे "हानिकारक" गैसोलीन और डीजल इंजनों को बड़े पैमाने पर और पूरी तरह से बदलने की अनुमति नहीं देते हैं।
इतिहास का हिस्सा
मानवता ने हाल ही में पर्यावरण को संरक्षित करने की आवश्यकता के बारे में सोचना शुरू किया, लेकिन वैज्ञानिकों ने पारंपरिक आंतरिक दहन इंजन को बदलने के बारे में बहुत पहले ही सोचना शुरू कर दिया था।
तो, फ्रांस के मूल निवासी वैज्ञानिक फ्रांकोइस आइजैक डी रिवाज के हाथ से, पहला हाइड्रोजन इंजन 1806 में निर्मित किया गया था। 1841 में, ब्रिटेन को हाइड्रोजन इंजन के निर्माण के लिए पहला पेटेंट समझौता मिला, और 1852 में जर्मन वैज्ञानिक थे एक आंतरिक दहन इंजन बनाने में सक्षम। एक वायु-हाइड्रोजन मिश्रण पर काम करना।
हालांकि, गैसोलीन इंजन द्वारा हाइड्रोजन इंजन की शुरूआत की योजना को विफल कर दिया गया, जो 1870 के बाद व्यापक हो गया।
उन्होंने हाइड्रोजन को वैकल्पिक ईंधन के रूप में फिर से केवल 1941 में लेनिनग्राद के घेरे में याद किया। तब सोवियत तकनीशियन बी शेलिश ने बैराज गुब्बारे लॉन्च करने के लिए एक एयर-हाइड्रोजन "कॉकटेल" का इस्तेमाल किया।
तब हाइड्रोजन को फिर से भुला दिया गया, जब तक कि 1970 के दशक में दुनिया भर में ईंधन संकट ने दरवाजे पर दस्तक नहीं दी। 70 के दशक के अंत में, बीएमडब्ल्यू कार निर्माता ने हाइड्रोजन पर चलने वाली अपनी पहली कार जारी की, और फिर अन्य कंपनियों ने इसके उदाहरण का अनुसरण किया, जिसमें अमेरिकी जनरल मोटर्स और फोर्ड, जापानी होंडा और अन्य शामिल थे।
फिर भी, जैसे ही संकट कम हुआ, ऊर्जा के स्रोत के रूप में हाइड्रोजन में रुचि फिर से फीकी पड़ गई। और अब, दशकों बाद, मानव जाति ने फिर से अपने अस्तित्व को याद किया, जो न केवल पर्यावरणविदों की सक्रियता से, बल्कि ईंधन की कीमतों में वृद्धि से भी सुगम हुआ था।
हाइड्रोजन इंजन की पहचान
संरचनात्मक रूप से, एक हाइड्रोजन इंजन एक मानक आंतरिक दहन इंजन से बहुत अलग नहीं है। इसमें पिस्टन, एक दहन कक्ष और एक कनेक्टिंग रॉड-क्रैंक तंत्र भी शामिल है। तो क्या फर्क है?
तथ्य यह है कि हाइड्रोजन इंजन ईंधन मिश्रण और उसके बाद के दहन की आपूर्ति की एक अलग विधि का उपयोग करते हैं। इसके अलावा, पेट्रोलियम आधारित ईंधन के मामले में हाइड्रोजन के दहन में बहुत कम समय लगता है। अंतर महत्वहीन हैं, और पहली नज़र में ऐसा लग सकता है कि पारंपरिक ICE को हाइड्रोजन में बदलना मुश्किल नहीं है, लेकिन ऐसा नहीं है।
हाइड्रोजन इंजन का उपयोग करने में कई समस्याएं:
- हाइड्रोजन प्राप्त करना कठिन है। यह कोई रहस्य नहीं है कि यह पानी में निहित है और इसे दुनिया में सबसे व्यापक रासायनिक तत्व माना जाता है, हालांकि व्यावहारिक रूप से इसका शुद्ध रूप में प्रतिनिधित्व नहीं किया जाता है। इसका मतलब है कि कार को एक विशेष बंद-प्रकार की स्थापना से सुसज्जित किया जाना चाहिए - एक इलेक्ट्रोलाइज़र, जो पानी को विभाजित करने और हाइड्रोजन का उत्पादन करने की अनुमति देता है। हालांकि, व्यवहार में, ऐसी स्थापना का निर्माण करना मुश्किल है, जो इसकी अंतिम लागत को बहुत प्रभावित करता है।
- उच्च संपीड़न तापमान के कारण, हाइड्रोजन बिजली संयंत्र के विभिन्न धातु तत्वों और यहां तक कि इंजन तेल के साथ भी आसानी से प्रतिक्रिया करता है।
- गर्म मैनिफोल्ड के संपर्क में आने पर हाइड्रोजन का एक छोटा सा रिसाव भी आग का कारण बन सकता है। यही कारण है कि आज, हाइड्रोजन मोटर्स बनाते समय, केवल रोटरी पावर प्लांट का उपयोग किया जाता है, क्योंकि वे सेवन और निकास के बीच की अधिक दूरी के कारण आग के जोखिम को कई गुना कम कर देते हैं।
फिर भी, अब तक न केवल रोटरी प्रतिष्ठानों पर, बल्कि पिस्टन तंत्र का उपयोग करने वाले इंजनों में भी अधिकांश समस्याओं का समाधान किया गया है, जो हाइड्रोजन को गैसोलीन / डीजल के लिए सबसे आशाजनक प्रतिस्थापन बने रहने की अनुमति देता है।
हाइड्रोजन मोटर्स के मुख्य पेशेवरों और विपक्ष
हाइड्रोजन इंजन के मुख्य लाभ हैं:
- उच्च स्तर की पर्यावरण मित्रता, क्योंकि जल वाष्प इसके दहन का उत्पाद है। जब हाइड्रोजन जलता है, इंजन का तेल भी जलता है, हालांकि, जहरीले निकास की मात्रा गैसोलीन या "भारी" ईंधन के जलने की तुलना में कई गुना कम होती है;
- उच्च दक्षता, जो डीजल या गैसोलीन ईंधन पर चलने वाले शास्त्रीय बिजली संयंत्रों की तुलना में कई गुना अधिक है;
- सापेक्ष संरचनात्मक सादगी, साथ ही महंगी और अविश्वसनीय ईंधन आपूर्ति प्रणालियों की अनुपस्थिति, जो खतरनाक भी हैं;
- नीरवता
कई महत्वपूर्ण लाभों के बावजूद, हाइड्रोजन मोटर्स में पर्याप्त संख्या में नुकसान हैं:
- शुद्ध हाइड्रोजन प्राप्त करने की उच्च कीमत और जटिलता;
- हाइड्रोजन से ईंधन भरने में सक्षम फिलिंग स्टेशनों का अविकसित बुनियादी ढांचा;
- हाइड्रोजन ईंधन के परिवहन और उपयोग के लिए अंतरराष्ट्रीय मानकों की कमी;
- ईंधन घटकों की उच्च लागत और हाइड्रोजन इंजन के रखरखाव;
- हाइड्रोजन ईंधन के भंडारण से जुड़ी कठिनाइयाँ। दहनशील हाइड्रोजन के भंडारण के लिए टैंकों के निर्माण में उपयोग की जाने वाली सामग्री के बारे में वैज्ञानिक अभी भी एक आम भाजक के पास नहीं आए हैं;
- हाइड्रोजन इंजन की उपस्थिति के कारण कार के कुल द्रव्यमान में वृद्धि, जो अब व्यापक गैसोलीन और डीजल इंजनों की तुलना में काफी भारी है।
इसके अलावा, हाइड्रोजन सिलेंडरों का नियमित रूप से निरीक्षण और प्रमाणीकरण किया जाना चाहिए, जो केवल योग्य और लाइसेंस प्राप्त तकनीशियनों द्वारा ही किया जा सकता है।
हाइड्रोजन आंतरिक दहन इंजन वाली सबसे लोकप्रिय कारें
फोटो में: Riversimple Rasa
इस तथ्य के बावजूद कि वैज्ञानिक हाइड्रोजन मोटर्स के उपयोग से जुड़ी मौजूदा समस्याओं पर पहेली बना रहे हैं, हाइड्रोजन से चलने वाली कारों की संख्या लगातार बढ़ रही है। सबसे प्रसिद्ध हाइड्रोजन से चलने वाली कारें हैं:
- टोयोटा मिराई एफसीवी - कार पहली बार 2013 में शुरू हुई, लेकिन 2015 में ही बिक्री पर चली गई। इसमें उपलब्ध सिलेंडरों ने लगभग 500 किमी की "रेंज" प्रदान की।
- बीएमडब्ल्यू 750hL, जिसका एक अवधारणा संस्करण 2000 में वापस दिखाया गया था। कार एक विशेष हाइड्रोजन टैंक से लैस है, जिसका रिजर्व 300 किमी की दूरी तय करने के लिए पर्याप्त है।
- Honda Clarity एक और कार है जो क्लासिक ईंधन के बजाय हाइड्रोजन का उपयोग करती है। मॉडल का मुख्य लाभ इसकी शानदार उपस्थिति और प्रभावशाली है, हाइड्रोजन कारों के मानकों के अनुसार, 589 किमी का पावर रिजर्व।
- रिवरसिंपल रासा मूल रूप से यूके की एक छोटी हाइड्रोजन कार है। इसकी मुख्य विशेषता इसका कम वजन (केवल 500 किलो से अधिक) और एक प्रभावशाली पावर रिजर्व - लगभग 500 किमी था।
इसके अलावा, निर्माता ऑडी एच-ट्रॉन क्वाट्रो, हाइड्रोजन मर्सिडीज जीएलसी, निकोला मोटर से निकोला वन ट्रक, पिनिनफेरिना डिजाइन हाउस से एच 2 स्पीड सुपरकार और कई अन्य सहित हाइड्रोजन अवधारणा कारों को पेश करना जारी रखते हैं।
निष्कर्ष
कई नुकसानों के बावजूद, हाइड्रोजन अगले 30-40 वर्षों के लिए स्वच्छ ऊर्जा का सबसे आशाजनक स्रोत बन सकता है। हमें केवल हाइड्रोजन के उत्पादन के लिए एक प्रभावी तरीका खोजना होगा और अंतिम उपभोक्ता तक इसकी डिलीवरी के लिए एक बुनियादी ढांचा विकसित करना होगा, और फिर मानवता न केवल ईंधन के बारे में भूल जाएगी, बल्कि पर्यावरण संकट के बारे में भी भूल जाएगी।
