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हाइड्रोजन ईंधन प्रक्रिया के लिए ऑन-बोर्ड शीत तापीय ऊर्जा भंडारण प्रणाली

यंग मिन किम

ईंधन सेल वाहनों में हाइड्रोजन भंडारण दबाव को लंबी ड्राइविंग रेंज के अनुकूल बनाने के लिए 35 एमपीए से बढ़ाकर 70 एमपीए कर दिया गया है। दूसरी ओर, इस तरह के दबाव में वृद्धि से ईंधन भरने वाले स्टेशन पर तेजी से भरने के दौरान हाइड्रोजन टैंक के अंदर तापमान में उल्लेखनीय वृद्धि होती है, जो सुरक्षा संबंधी समस्याएं पैदा कर सकती है। चिलर लगाने से अक्सर यह चिंता कम हो जाती है क्योंकि यह टैंक में जमा होने से पहले हाइड्रोजन गैस को ठंडा कर देता है। ऊर्जा दक्षता में सुधार और सुरक्षा संबंधी चिंताओं, दोनों को संबोधित करने के लिए, इस पत्र में एक ऑन-बोर्ड कोल्ड थर्मल एनर्जी स्टोरेज (सीटीईएस) प्रणाली का प्रस्ताव दिया गया है, जिसे विस्तारित हाइड्रोजन द्वारा ठंडा किया जाता है। ड्राइविंग चक्र के दौरान, प्रस्तावित प्रणाली अतिरिक्त शक्ति और ठंडी हाइड्रोजन गैस उत्पन्न करने के लिए दबाव नियामक के बजाय एक विस्तारक का उपयोग करती है इस तरह के दबाव से लंबी दूरी की ड्राइविंग के लिए बहुत कम वॉल्यूमेट्रिक ऊर्जा घनत्व उत्पन्न होता है जिसके लिए 70 एमपीए की आवश्यकता होगी। हाल ही में, मुख्य रूप से 70 एमपीए के उच्च दबाव में ऑन-बोर्ड हाइड्रोजन भंडारण को व्यापक रूप से अपनाया गया है। हालांकि, दबाव की यह वृद्धि संपीड़न की गर्मी और जूल-थॉमसन विस्तार के कारण ईंधन भरने वाले स्टेशन पर तेजी से भरने के दौरान वाहन टैंक के तापमान में उल्लेखनीय वृद्धि की ओर ले जाती है। ईंधन भरने से पहले एक चिलर के साथ हाइड्रोजन को पूर्व-ठंडा करने से तापमान वृद्धि को कम किया जाता है ताकि अधिकतम स्वीकार्य टैंक तापमान को पूरा किया जा सके जो कि सोसाइटी ऑफ ऑटोमोटिव इंजीनियर्स (SAE) प्रोटोकॉल और अंतर्राष्ट्रीय संगठन मानकीकरण (ISO) सुरक्षा कोड (यानी, 85 °C) जैसे अंतर्राष्ट्रीय मानकों और नियमों के अनुरूप है।