সলিড অক্সাইড ফুয়েল সেল মূল্যায়ন সিস্টেম
সলিড অক্সাইড ফুয়েল সেল (SOFC)-এ ব্যবহৃত ইলেক্ট্রোলাইট হলো একটি কঠিন ছিদ্রহীন ধাতব অক্সাইড, যা সাধারণত ইট্রিয়াম ট্রাইঅক্সাইড-স্থিতিশীল জিরকোনিয়াম ডাইঅক্সাইড (Y2O3-স্থিতিশীল-ZrO2, YSZ) হয়ে থাকে এবং ৬৫০~১০০০°C কার্যকারী তাপমাত্রায় এই ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্যে থাকা অক্সিজেন আয়নগুলোর উচ্চ পরিবাহিতা থাকে। অ্যানোডের জন্য ব্যবহৃত উপাদানটি হলো নিকেল-জিরকোনিয়া সারমেট (Ni-YSZ) এবং ক্যাথোড হলো স্ট্রনশিয়াম-ডোপড ল্যান্থানাম ম্যাঙ্গানেট (Sr-ডোপড-LaMnO3, LSM)।
SOFC-এর সুবিধাজনক বৈশিষ্ট্যসমূহ: ব্যাটারির সম্পূর্ণ কঠিন কাঠামোর কারণে, এটি তরল ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহারের ফলে সৃষ্ট ক্ষয় এবং ইলেক্ট্রোলাইট লিকেজের সমস্যা এড়িয়ে চলে; এটি অনুঘটক হিসেবে প্ল্যাটিনাম এবং অন্যান্য মূল্যবান ধাতু ব্যবহার করে না এবং ব্যাটারির খরচ ব্যাপকভাবে কমিয়ে দেয়; SOFC-এর উচ্চ-মানের বর্জ্য তাপ সহ-উৎপাদনের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, যার ফলে বর্জ্য তাপের ব্যবহারের হার উন্নত হয় এবং মোট বিদ্যুৎ উৎপাদন দক্ষতা ৮০% বা তার বেশি পর্যন্ত হয়; এর জ্বালানির প্রয়োগক্ষেত্র ব্যাপক, এবং সলিড অক্সাইড আয়নিক কন্ডাক্টরের নীতি অনুসারে এটি সবচেয়ে আদর্শ। জ্বালানির ব্যাপক প্রয়োগের ক্ষেত্রে, নীতিগতভাবে, অক্সিজেন স্থানান্তরের জন্য সলিড অক্সাইড আয়নিক কন্ডাক্টর সবচেয়ে আদর্শ ইলেক্ট্রোলাইট উপাদান, তাই SOFC প্রায় সমস্ত দাহ্য জ্বালানির জন্য উপযুক্ত, শুধু গ্যাস, কার্বন মনোক্সাইড, মিথেন এবং অন্যান্য জ্বালানিই নয়, প্রাকৃতিক গ্যাস, কয়লা গ্যাস এবং অন্যান্য হাইড্রোকার্বনও সরাসরি জ্বালানি হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
TKSC-SOFC80 সলিড অক্সাইড ফুয়েল সেল মূল্যায়ন সিস্টেমটি SOFC একক সেল বা স্ট্যাকের ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পারফরম্যান্স, স্থিতিশীলতা এবং দক্ষতা মূল্যায়ন করতে এবং মূল প্রভাবক কারণগুলো (উপকরণ, তাপমাত্রা, জ্বালানির গঠন ইত্যাদি) স্পষ্ট করতে ব্যবহৃত হয়। সিস্টেমটি অপারেটিং অবস্থা (তাপমাত্রা, গ্যাসের গঠন, প্রবাহের হার ইত্যাদি) নির্ভুলভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে, রিয়েল টাইমে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পারফরম্যান্স (ভোল্টেজ, কারেন্ট, ইম্পিডেন্স ইত্যাদি) পর্যবেক্ষণ করতে এবং বিক্রিয়ার উৎপাদ (H2O, CO2, O2 ইত্যাদি) বিশ্লেষণ করতে সক্ষম। এই SOFC মূল্যায়ন সিস্টেমটি বৈজ্ঞানিকভাবে ডিজাইন করা এবং সর্বাঙ্গীণভাবে কার্যকরী, যা উপকরণ গবেষণা থেকে সিস্টেম ইন্টিগ্রেশন পর্যন্ত বিস্তৃত পরীক্ষার চাহিদা মেটাতে সক্ষম। উচ্চ-নির্ভুল নিয়ন্ত্রণ এবং বহু-কার্যকরী পরীক্ষা মডিউলের মাধ্যমে, এটি SOFC-এর পারফরম্যান্স অপ্টিমাইজেশন এবং বাণিজ্যিক প্রয়োগের জন্য নির্ভরযোগ্য ডেটা সহায়তা প্রদান করতে পারে।
১) বিভিন্ন তাপমাত্রায় (৬০০-৯০০°সে.) পোলারাইজেশন কার্ভ (আইভিপি কার্ভ) এবং পাওয়ার ডেনসিটি পরিমাপ করুন।
২. ব্যাটারির দক্ষতা এবং আউটপুট পারফরম্যান্সের উপর জ্বালানি ব্যবহারের (H2/CH4) প্রভাব বিশ্লেষণ করুন।
৩. ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ইম্পিডেন্স স্পেকট্রোস্কোপি (EIS) দ্বারা ওহমিক ইম্পিডেন্স, অ্যাক্টিভেশন পোলারাইজেশন এবং কনসেন্ট্রেশন পোলারাইজেশনের অবদান নির্ণয় করা।
৪. দীর্ঘমেয়াদী পরিচালনায় (>১০০ ঘণ্টা) ক্ষয়ের প্রক্রিয়াগুলো (যেমন অ্যানোড কার্বন জমা হওয়া, ইলেক্ট্রোলাইটের বার্ধক্য) মূল্যায়ন করুন।
৫. সাধারণ জ্বালানি গ্যাসসমূহ: হাইড্রোজেন (H2), মিথেন (CH4), সিনগ্যাস (H2/CO), বায়ু (জারক)।
৬) তড়িৎ-রাসায়নিক ওয়ার্কস্টেশন, ইলেকট্রনিক লোড (IV, EIS পরীক্ষার জন্য)।
৭) গ্যাস ক্রোমাটোগ্রাফ (GC) বা মাস স্পেকট্রোমিটার (জ্বালানি ব্যবহার বিশ্লেষণের জন্য)।
৮. ডেটা অধিগ্রহণ সিস্টেম (তাপমাত্রা, ভোল্টেজ এবং কারেন্টের রিয়েল-টাইম রেকর্ডিং)।
৯. এটি SOFC-এর তড়িৎ-রাসায়নিক কর্মক্ষমতা ও নির্ভরযোগ্যতার সার্বিক মূল্যায়ন করতে পারে এবং উপাদানের সর্বোত্তমকরণ ও সিস্টেম একীকরণের জন্য পরীক্ষামূলক ভিত্তি প্রদান করতে পারে।
