ہائیڈروجن ہمارے سیارے کے لیے تقریباً کامل ایندھن ہے۔ مسئلہ صرف یہ ہے کہ یہ کرہ ارض پر صرف دوسرے مادوں کے ساتھ مل کر پایا جاتا ہے۔ اپنی خالص شکل میں، زمین پر ہائیڈروجن صرف 0.00005% ہے۔ اس سلسلے میں ہائیڈروجن جنریٹرز کی ڈیزائننگ کا معاملہ بہت متعلقہ ہے۔ یہ نہ بھولیں کہ ہائیڈروجن توانائی کا ایک لامتناہی ذریعہ ہے، عملی طور پر ہمارے پیروں کے نیچے۔
مواد
ہائیڈروجن جنریٹر کے آپریشن کا آلہ اور اصول
یہ کیسے کام کرتا ہے
ہائیڈروجن پیدا کرنے کے کلاسک اپریٹس میں چھوٹے قطر کی ایک ٹیوب شامل ہوتی ہے، اکثر ایک سرکلر کراس سیکشن کے ساتھ۔اس کے نیچے الیکٹرولائٹ والے خصوصی خلیات ہیں۔ ایلومینیم کے ذرات خود نچلے برتن میں واقع ہوتے ہیں۔ اس معاملے میں الیکٹرولائٹ صرف الکلائن قسم کے لیے موزوں ہے۔ فیڈ پمپ کے اوپر ایک ٹینک نصب ہے، جہاں کنڈینسیٹ جمع کیا جاتا ہے۔ کچھ ماڈلز 2 پمپ استعمال کرتے ہیں۔ درجہ حرارت براہ راست خلیوں میں کنٹرول کیا جاتا ہے۔
جنریٹر پانی سے گیس حاصل کرتا ہے۔ اس کا معیار براہ راست تیار شدہ مصنوعات میں نجاست کی مقدار کو متاثر کرتا ہے۔ لہذا، اگر غیر ملکی آئنوں کی زیادہ ارتکاز کے ساتھ پانی جنریٹر میں داخل ہوتا ہے، تو اسے پہلے ڈیونائزیشن فلٹر سے گزرنا پڑے گا۔
یہاں یہ ہے کہ گیس حاصل کرنے کا عمل کیسے ہوتا ہے:
- الیکٹرولیسس کے عمل کے دوران ڈسٹلیٹ کو آکسیجن (O) اور ہائیڈروجن (H) میں تقسیم کیا جاتا ہے۔
- O2 فیڈ ٹینک میں داخل ہوتا ہے اور پھر بائی پروڈکٹ کے طور پر فضا میں فرار ہوجاتا ہے۔
- H2 کو پانی سے الگ کرکے الگ کرنے والے کو فراہم کیا جاتا ہے، جو پھر سپلائی ٹینک میں واپس آجاتا ہے۔
- ہائیڈروجن کو الگ کرنے والی جھلی کے ذریعے دوبارہ منتقل کیا جاتا ہے، جو اس سے باقی آکسیجن نکالتا ہے، اور پھر کرومیٹوگرافک آلات میں داخل ہوتا ہے۔
الیکٹرولیسس کا طریقہ
جیسا کہ اوپر ذکر کیا گیا ہے، عملی طور پر دنیا میں ہائیڈروجن جیسا ناقابلِ استعمال توانائی کا کوئی ذریعہ نہیں ہے۔ یہ نہیں بھولنا چاہیے کہ عالمی سمندر کا 2/3 حصہ اس عنصر پر مشتمل ہے، اور پوری کائنات میں H2، ہیلیم کے ساتھ مل کر، سب سے بڑا حجم رکھتا ہے۔ لیکن خالص ہائیڈروجن حاصل کرنے کے لیے، آپ کو پانی کو ذرات میں تقسیم کرنے کی ضرورت ہے، اور ایسا کرنا بہت آسان نہیں ہے۔
سائنسدانوں نے کئی سالوں کے بعد کرتب ایجاد کر لیے الیکٹرولیسس کا طریقہ. یہ طریقہ دو دھاتی پلیٹوں کو پانی میں ایک دوسرے کے قریب رکھنے پر مبنی ہے، جو ہائی وولٹیج کے ذریعہ سے جڑی ہوئی ہیں۔اس کے بعد، طاقت کا اطلاق ہوتا ہے - اور ایک بڑی برقی صلاحیت دراصل پانی کے مالیکیول کو اجزاء میں توڑ دیتی ہے، جس کے نتیجے میں 2 ہائیڈروجن ایٹم (HH) اور 1 آکسیجن (O) خارج ہوتے ہیں۔
اس گیس (HHO) کا نام آسٹریلوی سائنسدان یول براؤن کے نام پر رکھا گیا تھا، جس نے 1974 میں الیکٹرولائزر کی تخلیق کو پیٹنٹ کیا تھا۔
اسٹینلے میئر فیول سیل
امریکہ سے تعلق رکھنے والے ایک سائنسدان سٹینلے میئر نے ایسی تنصیب ایجاد کی جس میں مضبوط برقی صلاحیت کا استعمال نہیں کیا گیا بلکہ ایک خاص تعدد کی کرنٹ استعمال کی گئی۔ پانی کے مالیکیول بدلتے ہوئے برقی محرکات کے ساتھ وقت کے ساتھ دوہراتے ہیں اور گونج میں داخل ہوتے ہیں۔ آہستہ آہستہ، یہ طاقت حاصل کرتا ہے، جو انو کو اجزاء میں الگ کرنے کے لئے کافی ہے. اس طرح کے اثر کے لیے، کرنٹ معیاری الیکٹرولیسس یونٹ کے آپریشن کے مقابلے میں دس گنا چھوٹے ہوتے ہیں۔
اہم! میئر نے اپنی ایجاد کے لیے اپنی جان کی قیمت ادا کی۔ افواہوں کے مطابق، اسے میگنیٹس کے حکم سے مارا گیا، کیونکہ اس کی ایجاد تیل کے کاروبار کو بڈ میں مار سکتی ہے۔ اس کے باوجود، سائنسدان کے کچھ کارنامے محفوظ کیے گئے ہیں، اس لیے ان کے ہم عصروں کو موقع ملا ہے کہ وہ ایسے آلات بنانے کی کوشش کریں۔
توانائی کے ذریعہ کے طور پر براؤن کی گیس کے فوائد
- پانی جس سے HHO حاصل کیا جاتا ہے وہ ہمارے سیارے پر بڑی مقدار میں موجود ہے۔ اس کے مطابق، ہائیڈروجن کے ذرائع عملی طور پر ناقابل تسخیر ہیں۔
- براؤن کی گیس کا دہن پانی کے بخارات پیدا کرتا ہے۔ اسے مائع میں دوبارہ گاڑھا کر کے دوبارہ خام مال کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔
- HHO کے دہن سے فضا میں کوئی نقصان دہ مادہ خارج نہیں ہوتا ہے اور پانی کے علاوہ دیگر ضمنی مصنوعات نہیں بنتی ہیں۔ ہم کہہ سکتے ہیں کہ براؤن کی گیس دنیا میں سب سے زیادہ ماحول دوست ایندھن ہے۔
- ہائیڈروجن جنریٹر کا استعمال کرتے وقت، پانی کے بخارات جاری ہوتے ہیں۔اس کی مقدار کمرے میں طویل عرصے تک آرام دہ نمی برقرار رکھنے کے لیے کافی ہے۔
اہم! ہائیڈروجن کو کریک کر کے بھی حاصل کیا جا سکتا ہے - آئل ریفائننگ (گیس کو بطور پروڈکٹ جاری کرتا ہے۔)۔ یہ طریقہ الیکٹرولائسز کے ذریعے حاصل کرنے سے سستا ہے، لیکن گیس کی نقل و حمل میں مشکلات ہو سکتی ہیں۔ اس کے علاوہ، الیکٹرولیسس سے پیدا ہونے والی گیس کریکنگ سے پیدا ہونے والی گیس سے کہیں زیادہ صاف ہوتی ہے۔
ہائیڈروجن جنریٹر کا دائرہ کار
H2 ایک جدید توانائی کا کیریئر ہے جو بہت سے صنعتی علاقوں میں فعال طور پر استعمال ہوتا ہے۔ یہاں صرف چند ایک ہیں:
- ہائیڈروجن کلورائڈ کی پیداوار (HC)l؛
- راکٹ لانچروں کے لیے ایندھن کی پیداوار؛
- امونیا کی پیداوار؛
- دھات کی پروسیسنگ اور اس پر کاٹنے؛
- مضافاتی علاقوں کے لئے کھاد کی ترقی؛
- نائٹرک ایسڈ کی ترکیب؛
- میتھیل الکحل کی تخلیق؛
- کھانے کی صنعت؛
- ہائیڈروکلورک ایسڈ کی پیداوار؛
- "گرم فرش" کے نظام کی تخلیق.
اس کے علاوہ، HHO روزمرہ کی زندگی میں بہت مفید ہو گیا ہے، تاہم، تحفظات کے ساتھ۔ سب سے پہلے، یہ خود مختار حرارتی نظام کے لئے استعمال کیا جاتا ہے. اس کے علاوہ، انجن کو چال کرنے اور ایندھن کو بچانے کی کوشش میں براؤن کی گیس کو پٹرول میں شامل کیا جاتا ہے۔
دونوں صورتوں کی اپنی خصوصیات ہیں۔ لہٰذا، گھر کی حرارت کو منظم کرتے وقت، آپ کو اس بات کو مدنظر رکھنا ہوگا کہ HHO کا دہن درجہ حرارت میتھین سے زیادہ شدت کا حکم ہے۔ اس سلسلے میں، گرمی مزاحم نوزل کے ساتھ ایک خاص مہنگا بوائلر خریدنا ضروری ہے. دوسری صورت میں، مالک اور اس کا گھر کافی خطرے میں ہو جائے گا.
جہاں تک گاڑی میں جنریٹر کے استعمال کا تعلق ہے، بعض اوقات یہ نظام کام کر سکتا ہے - اگر اسے صحیح طریقے سے ڈیزائن کیا گیا ہو۔ لیکن مثالی پیرامیٹرز یا طاقت حاصل کرنے کا عنصر تلاش کرنا تقریباً ناممکن ہے۔اس کے علاوہ، یہ مکمل طور پر واضح نہیں ہے کہ انجن کی زندگی کتنی کم ہو جائے گی، اور اس کے متبادل کو ایک خوبصورت پیسہ خرچ کرنا پڑے گا.
گھر میں فیول سیل بنانے کے لیے کیا ضروری ہے۔
گھر میں ہائیڈروجن یونٹ بنانا کوئی آسان کام نہیں ہے۔ آپ کو اپنے آپ کو نہ صرف متعدد اوزاروں سے بلکہ متعلقہ علم کے ساتھ ساتھ خاکوں سے بھی مسلح کرنے کی ضرورت ہے۔
ہائیڈروجن جنریٹر ڈیزائن کرنا: خاکے اور ڈرائنگ
ڈیوائس میں نصب الیکٹروڈز کے ساتھ ایک ری ایکٹر، بجلی کی فراہمی کے لیے ایک PWM جنریٹر، پانی کی مہر، تاریں اور ہوزز شامل ہیں جو ڈھانچے کو جوڑتے ہیں۔ آج تک، الیکٹرولائزرز کی کئی اسکیمیں معلوم ہیں، جہاں پلیٹیں یا ٹیوبیں الیکٹروڈ کے طور پر استعمال ہوتی ہیں۔
خشک الیکٹرولیسس آلات بھی مقبول ہیں. کلاسک ورژن کے برعکس، اس یونٹ میں، پلیٹوں کو مائع کے ساتھ ایک کنٹینر میں نہیں رکھا جاتا ہے، لیکن پانی خود فلیٹ الیکٹروڈ کے درمیان خلا میں جاتا ہے.
ہائیڈروجن جنریٹر کی تعمیر کے لیے مواد کا انتخاب
گھر پر جنریٹر بنانے کے لیے کسی خاص اور غیر معمولی اوزار کی ضرورت نہیں ہے۔ یہاں آپ کو تیار کرنے کی ضرورت ہے:
- دھات کی مصنوعات کے ساتھ کام کرنے کے لئے ہیکسا؛
- اس کے لئے ڈرل اور مشق؛
- رنچوں کا سیٹ؛
- فلیٹ اور slotted screwdrivers؛
- زاویہ چکی ("چکنے والی") دھات کو کاٹنے کے لیے دائرے کے ساتھ؛
- ملٹی میٹر اور فلو میٹر؛
- حکمران
- مارکر
DIY ہائیڈروجن جنریٹر: ہدایات
یہ عمل ہائیڈروجن پروڈکشن سیل کی تخلیق کے ساتھ شروع ہوتا ہے۔ طول و عرض کے لحاظ سے، یہ جنریٹر ہاؤسنگ کی لمبائی اور چوڑائی کے اندرونی پیرامیٹرز سے تھوڑا کم ہونا چاہئے. اونچائی میں، یہ مرکزی عمارت کی اونچائی کا 2/3 ہے۔ سیل ٹیکسٹولائٹ یا plexiglass (دیوار کی موٹائی 5-7 ملی میٹر) سے بنا ہے۔ایسا کرنے کے لئے، 5 پلیٹوں کو سائز میں کاٹ دیا جاتا ہے، جس سے ایک مستطیل چپک جاتا ہے، اور اس کے نچلے حصے کو کسی چیز سے بند نہیں کیا جاتا ہے.
گرائنڈر کا استعمال کرتے ہوئے، الیکٹروڈ پلیٹوں کو سٹینلیس سٹیل کی چادر سے کاٹا جاتا ہے۔ سائز میں، وہ اطراف کی دیواروں سے 10-20 ملی میٹر چھوٹے ہونے چاہئیں۔
اہم! کافی HHO حاصل کرنے کے لیے، سٹینلیس سٹیل کو دونوں طرف سے سینڈ کیا جانا چاہیے۔
ہر پلیٹ میں، 2 سوراخ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے: الیکٹروڈ کے درمیان کی جگہ کو پانی فراہم کرنے اور براؤن کی گیس کو دور کرنے کے لیے۔
پانی کی فراہمی اور گیس نکالنے کی متعلقہ اشیاء کو ہارڈ بورڈ کی دیواروں میں ڈالا جاتا ہے۔ جوڑ جہاں وہ منسلک تھے احتیاط سے سیلنٹ کے ساتھ علاج کیا جاتا ہے. جسم کے شفاف حصوں میں سے ایک میں سٹڈ نصب کیے جاتے ہیں، اور پھر الیکٹروڈ بچھائے جاتے ہیں۔
اہم! پلیٹ الیکٹروڈ کا ہوائی جہاز فلیٹ ہونا چاہیے، ورنہ عناصر شارٹ سرکٹ کا سبب بن سکتے ہیں۔
پلیٹوں کو او-رنگز کا استعمال کرتے ہوئے ری ایکٹر کے اطراف سے الگ کیا جاتا ہے، جو سلیکون، پیرونائٹ یا دیگر مواد سے بن سکتے ہیں۔ آخری پلیٹ ڈالنے کے بعد، سگ ماہی کی انگوٹی لگائی جاتی ہے، جس کے بعد جنریٹر کو دوسری ہارڈ بورڈ کی دیوار سے بند کر دیا جاتا ہے۔ نتیجے کے ڈھانچے کو واشر اور گری دار میوے کے ساتھ باندھ دیا جاتا ہے.
جنریٹر پولی تھیلین ہوزز کا استعمال کرتے ہوئے پانی کے ٹینک اور بلبلر سے جڑا ہوا ہے۔ الیکٹروڈ کے کانٹیکٹ پیڈ آپس میں جڑے ہوئے ہیں، جس کے بعد ان سے پاور منسلک ہو جاتی ہے۔ سیل کو PWM جنریٹر کے ذریعے توانائی بخشی جاتی ہے۔
گھر میں ہائیڈروجن: کیا کوئی فائدہ ہے؟
ہم فوراً نوٹ کرتے ہیں: گھر کو گرم کرنے کے لیے ہائیڈروجن جنریٹر کا استعمال کرنا بے فائدہ ہے۔آپ خالص H2 کو جاری کرنے میں اس سے زیادہ بجلی خرچ کریں گے جتنا آپ اسے جلانے سے حاصل کریں گے۔ تو 1 کلو واٹ گرمی کے لیے 2 کلو واٹ بجلی خرچ ہوتی ہے یعنی کوئی فائدہ نہیں ہوتا۔ کسی بھی گھر میں انسٹال کرنا آسان ہے۔ الیکٹرک بوائلر.
ایک کار کے لیے 1 لیٹر پٹرول کو تبدیل کرنے کے لیے، 4766 لیٹر خالص ہائیڈروجن یا 7150 لیٹر دھماکہ خیز گیس، جس میں سے 1/3 آکسیجن ہے، کی ضرورت ہوگی۔ ابھی تک، دنیا کے بہترین دماغوں نے بھی ایسا یونٹ تیار نہیں کیا ہے جو اس طرح کی کارکردگی پیش کرنے کے قابل ہو۔
ہائیڈروجن جنریٹرز کی دیکھ بھال
سامان احتیاط سے برقرار رکھا جانا چاہئے. ماہرین مندرجہ ذیل نکات پر عمل کرنے کا مشورہ دیتے ہیں۔
- خود جنریٹر کو بہتر یا اس میں ترمیم نہ کریں، چاہے آپ کے پاس پروفیشنل انجینئرنگ ڈرائنگ ہو۔
- سامان پر ہیٹ ایکسچینجر کے اندر درجہ حرارت کے خصوصی سینسر لگانے کی سفارش کی جاتی ہے، جس سے پانی کے زیادہ گرم ہونے کے عمل کو کنٹرول کرنا ممکن ہو جائے گا۔
- شٹ آف والوز کو برنر میں نصب کیا جا سکتا ہے اور درجہ حرارت کے سینسر سے منسلک کیا جا سکتا ہے۔ یہ آلات کو مناسب طریقے سے ٹھنڈا کرنے کی اجازت دے گا.
ایک خود ساختہ جنریٹر آپ کو ہائیڈروجن حاصل کرنے کی اجازت دیتا ہے، لیکن یہ بنیادی طور پر تجربات اور گیس ویلڈنگ کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ کافی ساخت کو گرم کرنے کے لیے، آلہ کی کارکردگی صرف کافی نہیں ہے۔ اور ایک ہی وقت میں، کسی کو آلہ کی کم کارکردگی کے ساتھ ساتھ اسے جمع کرنے کی پریشانی اور لاگت کے بارے میں نہیں بھولنا چاہئے۔
ملتے جلتے مضامین:
