হাইড্রোজেন ফুয়েল সেল এমন একটি বৈদ্যুতিক যন্ত্র যা হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনের মধ্যে সংঘটিত রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে বিদ্যুৎ উৎপন্ন করে। ফুয়েল সেলের মূল গঠনটি কয়েকটি অংশ নিয়ে গঠিত, যেমন:
১. এনোড (Anode):
এটি হাইড্রোজেনের উপস্থিতিতে থাকে এবং হাইড্রোজেনের বিক্রিয়া ঘটাতে সহায়ক। এনোডে সাধারণত একটি প্ল্যাটিনাম ক্যাটালিস্ট ব্যবহার করা হয়, যা হাইড্রোজেনকে প্রোটন ও ইলেকট্রনে ভাগ করে।
২. ক্যাথোড (Cathode):
ক্যাথোড অক্সিজেন গ্রহণ করে এবং প্রোটন ও ইলেকট্রনের সাথে বিক্রিয়া ঘটিয়ে পানি উৎপন্ন করে। এটি বিক্রিয়ার শেষে উৎপন্ন পানি এবং তাপ সরবরাহের জন্য সহায়ক।
৩. ইলেকট্রোলাইট (Electrolyte):
ইলেকট্রোলাইট প্রোটনগুলোকে এনোড থেকে ক্যাথোডের দিকে চলতে সাহায্য করে। এটি ফুয়েল সেলের বিক্রিয়া বজায় রাখতে এবং পুরো প্রক্রিয়াটি কার্যকর রাখতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
৪. বাইপোলার প্লেটস (Bipolar Plates):
বাইপোলার প্লেটগুলি জ্বালানি ও অক্সিজেনের বণ্টন ও চলাচল নিয়ন্ত্রণ করে এবং তাপ প্রবাহিত করতে সহায়ক।
হাইড্রোজেন ফুয়েল সেলে প্রধানত দুটি রাসায়নিক বিক্রিয়া সংঘটিত হয়:
১. এনোডে সংঘটিত বিক্রিয়া:
এনোডে হাইড্রোজেন গ্যাস (H₂) ক্যাটালিস্টের সাহায্যে প্রোটন (H⁺) ও ইলেকট্রনে (e⁻) বিভক্ত হয়।
\[
\text{H}_{2} \rightarrow 2\text{H}^{+} + 2\text{e}^{-}
\]
২. ক্যাথোডে সংঘটিত বিক্রিয়া:
ক্যাথোডে অক্সিজেন গ্যাস (O₂), প্রোটন এবং ইলেকট্রন বিক্রিয়া করে পানি (H₂O) উৎপন্ন করে।
\[
\text{O}{2} + 4\text{H}^{+} + 4\text{e}^{-} \rightarrow 2\text{H}{2}\text{O}
\]
হাইড্রোজেন ফুয়েল সেলের সম্মিলিত বিক্রিয়া হচ্ছে:
\[
\text{2H}{2} + \text{O}{2} \rightarrow 2\text{H}_{2}\text{O}
\]
এই বিক্রিয়ার মাধ্যমে বিদ্যুৎ উৎপন্ন হয় এবং পার্শ্ব উৎপন্ন পদার্থ হিসেবে পানি ও তাপ উৎপন্ন হয়।