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पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट मेम्ब्रेन ईंधन सेल

प्रारंभिक परीक्षा- पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट मेम्ब्रेन ईंधन सेल, POEM3, PSLV-C58
मुख्य परीक्षा – सामान्य अध्ययन, पेपर- 3 

संदर्भ-

  • 5 जनवरी 2024 को इसरो ने कक्षीय प्लेटफॉर्म POEM3 में पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट मेम्ब्रेन ईंधन सेल आधारित पावर सिस्टम (FCPS) का सफलतापूर्वक परीक्षण किया।

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मुख्य बिंदु-

  • POEM3 को 1 जनवरी, 2024 को PSLV-C58 द्वारा लॉन्च किया गया था।
  • POEM पर अल्प अवधि की परीक्षण के दौरान उच्च दबाव वाले नलिका में संग्रहीत हाइड्रोजन और ऑक्सीजन गैसों से 180W बिजली उत्पन्न की गई। 
  • इसने विभिन्न स्थैतिक और गतिशील प्रणालियों का प्रचुर डेटा प्रदान किया, जो कि विद्युत प्रणाली और भौतिकी के भाग थे।
  • इस ईंधन सेल को विक्रम साराभाई अंतरिक्ष केंद्र (VSSC) द्वारा डिजाइन किया गया है।

प्रयोग का उद्देश्य-

  • इस प्रयोग का उद्देश्य पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट मेम्ब्रेन फ्यूल सेल का आकलन करना था। 
  • अंतरिक्ष में संचालन और भविष्य के मिशनों के लिए सिस्टम के डिजाइन को सुविधाजनक बनाने के लिए डेटा एकत्र करना।
  • यह ईंधन सेल अंतरिक्ष स्टेशनों के लिए भविष्य की ऊर्जा विकल्प का अग्रदूत है।

ईंधन सेल पेलोड

  • हाइड्रोजन आधारित ईंधन सेल शुद्ध पानी और गर्मी के साथ-साथ सीधे हाइड्रोजन और ऑक्सीजन गैसों से बिजली का उत्पादन करता है। 
  • यह एक विद्युत जनरेटर है, जो पारंपरिक जनरेटर में नियोजित दहन प्रतिक्रियाओं के विपरीत बैटरी की तरह इलेक्ट्रोकेमिकल सिद्धांतों पर काम करता है। 
  • बिना किसी मध्यवर्ती चरण के ईंधन से सीधे बिजली उत्पादन करने की क्षमता उन्हें बहुत कुशल बनाती है। 
  • इसका एकमात्र उपोत्पाद पानी है बाकी वह पूरी तरह से उत्सर्जन मुक्त है। 
  • ये विशेषताएं उसे मनुष्यों से जुड़े अंतरिक्ष मिशनों के लिए आदर्श रूप प्रदान करती हैं जहां बिजली, पानी और गर्मी आवश्यक हैं। 
  • यह एक ही सिस्टम मिशन में कई आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है।

ईंधन सेल का एनोड-

  • पारंपरिक ली-आयन सेल एनोड (इलेक्ट्रोड जो सेल में बिजली उत्पन्न करने के लिए इलेक्ट्रॉनों को छोड़ता है) के रूप में शुद्ध ग्रेफाइट का उपयोग करती हैं। 
  • VSSC द्वारा विकसित यह सेल एक सिलिकॉन-ग्रेफाइट के संयोजन का उपयोग एनोड के रूप में करता है। 
  • यह जो छोटे स्थान में अधिक ली-आयनों को समायोजित कर सकता है, जिससे अधिक ऊर्जा उत्पन्न होती है।

ईंधन सेल का अनुप्रयोग-

  • यह पारंपरिक सेल का कम लागत वाला और हल्का विकल्प पेश करेगा। 
  • इन ईंधन सेलों का उपयोग विभिन्न प्रकार के वाहनों के इंजनों को बदलने और स्टैंडबाय पावर सिस्टम को पावर देने के लिए किया जा सकता है। 
  • ये ईंधन सेल पारंपरिक इंजन के समान रेंज और ईंधन रिचार्ज समय प्रदान कर सकते हैं।
  • यह इन बैटरियों को एक विशिष्ट महत्व देता है और उत्सर्जन मुक्त परिवहन की सुविधा भी प्रदान करता उम्मीद है। 
  • ईंधन सेल अंतरिक्ष स्टेशन के लिए अनुकूल ऊर्जा स्रोत है, क्योंकि यह ऊर्जा और शुद्ध पानी दोनों प्रदान करता है।

प्रारंभिक परीक्षा के लिए प्रश्न-

प्रश्न- पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट मेम्ब्रेन ईंधन सेल के बारे में निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए।

  1. हाल ही में कक्षीय प्लेटफॉर्म POEM3 में इसका सफलतापूर्वक परिक्षण किया गया।
  2. इस ईंधन सेल को इसरो द्वारा डिजाइन किया गया है।
  3. ये ईंधन सेल पारंपरिक इंजन के समान रेंज और ईंधन रिचार्ज समय प्रदान कर सकते हैं।

नीचे दिए गए कूट की सहायता से सही उत्तर का चयन कीजिए।

(a) केवल 1 और 2

(b) केवल 2 और 3

(c) केवल 1 और 3

(d) केवल 1, 2 और 3

उत्तर- (c)

मुख्य परीक्षा के लिए प्रश्न-

प्रश्न- पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट मेम्ब्रेन ईंधन सेल की संरचना बताते हुए इसके अनुप्रयोग की चर्चा कीजिए।

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