ஆலுமினியம் ஆர் பேட்டரி: அவை எப்படி வேலை செய்கின்றன?
மின் தூக்கி வலுவானது. இந்த போராட்டம் மின் தூக்கியை பல வெவ்வேறு செயல்பாடுகளில் மற்றும் உபகரணங்களில் மிக எளிதாக இருக்க வேண்டிய சூழ்நிலைகளில் மின் ஆற்றல் ஆதாரமாக இருக்க தடுகிறது.
இந்த சிக்கலை ஆலுமினியம் வாயு மின் தூக்கி விடுவிக்கிறது. இது வாயுவை கதிர்மை மீது பயன்படுத்துவதன் மூலம், அதன் எடையை மிகவும் குறைப்பதை உறுதி செய்கிறது.
ஒரு ஆலுமினியம் வாயு மின் தூக்கியில், ஆலுமினியம் ஆனோட் மூலம் மற்றும் வானிலிருந்த ஆக்ஸிஜன் (வானிலிருந்த ஆக்ஸிஜன்) கதிர்மை மூலம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதனால் மின் தூக்கியின் ஒரு அலகு எடையில் உருவாக்கப்படும் ஆற்றல் (ஆற்றல் அடர்த்தி) பெரும்பாலான வழக்கமான மின் தூக்கிகளை விட மிக உயர்ந்ததாக இருக்கிறது.
இந்த ஆலுமினியம் வாயு மின் தூக்கி தொழில்நுட்பம் விற்பனை திறனாக உருவாக்கப்படவில்லை, முக்கியமாக ஆனோடின் உருவாக்க செலவு உயர்ந்தது மற்றும் வானிலிருந்த கார்பன் டை ஆக்ஸைடு மூலம் ஆலுமினியம் ஆனோடின் கோரோசன் சிக்கல்களுக்காக இருந்தது. இதனால், இதன் பயன்பாடு முக்கியமாக இராணுவ பயன்பாடுகளில் கட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளது.
ஆலுமினியம் வாயு மின் தூக்கியின் உயர் ஆற்றல் அடர்த்தி அதனை மின் வாகனங்களில் பயன்படுத்துவதற்கு உயர் வாய்ப்பு உள்ளது.
ஆலுமினியம் வாயு மின் தூக்கியை உருவாக்குவது மிகவும் எளிதானது - இதனை எளிய வீட்டு பொருள்களைப் பயன்படுத்தி செய்ய முடியும். நாம் ஒரு DIY (Do It Yourself) வழிகாட்டியை ஆலுமினியம் வாயு மின் தூக்கியை உருவாக்குவதற்கு வழிகாட்டுவோம்.
ஆலுமினியம் வாயு மின் தூக்கி சோதனை
இந்த சோதனையை உருவாக்க நாம் தேவைப்படுவது,
ஆலுமினியம் திரவியம்.
நீரும் உப்பும் தூரமாக கலக்கப்பட்ட தூரமாக கலக்கப்பட்ட தீர்வு
உருளை வெளியிடும் காகிதங்கள்
கொஞ்சம் கார்பன் தூள்.
இரு சிறிய மின் கம்பிகள் மற்றும்
ஒரு ஒளியை வெளிப்படுத்தும் டயோட்.
எளிய ஆலுமினியம் வாயு மின் தூக்கியை உருவாக்கும் முறை
ஒரு துண்டு ஆலுமினியம் திரவியத்தை எடுத்து அதனை ஒரு மேசையில் விரிவாக்கவும். ஒரு கோட்டையில் நீரும் உப்பும் தூரமாக கலக்கப்பட்ட தீர்வை உருவாக்கவும். ஒரு துண்டு உருளை வெளியிடும் காகிதத்தை எடுத்து, அதனை தூரமாக கலக்கப்பட்ட உப்பு தீர்வில் மூழ்க்கவும். பின்னர் மூழ்க்கப்பட்ட உருளை வெளியிடும் காகிதத்தை ஆலுமினியம் திரவியத்தின் மீது விரிவாக்கவும். இப்போது உருளை வெளியிடும் காகிதத்தின் மீது கொஞ்சம் கார்பன் தூளை வைக்கவும். ஒரு மின் கம்பியின் மூழ்க்கமில்லா பகுதியை கார்பன் தூளில் வைத்து, அதனை அதே அளவு உருளை வெளியிடும் காகிதத்தால் மூழ்க்கப்பட்ட மற்றொரு துண்டு உருளை வெளியிடும் காகிதத்தால் மூடவும். இப்போது மொத்த விஷயத்தை நெருக்கமாக உருட்டவும், கார்பன் தூள் ஆலுமினியம் திரவியத்தை நேரடியாக அணுக முடியாதவாறு மற்றும் மின் கம்பியின் மூழ்க்கமில்லா பகுதி உருட்டலின் ஒரு முன்னோக்கில் வெளியே வருமாறு உருட்டவும். இப்போது மற்றொரு மின் கம்பியை எடுத்து, அதன் மூழ்க்கமில்லா பகுதியை ஆலுமினியம் திரவியத்தின் மீது குறிப்பிடவும். இப்போது நாம் இந்த இரு கம்பிகளை (ஒன்று கார்பன் மற்றும் மற்றொன்று ஆலுமினியம் திரவியத்திலிருந்து) மற்றும் ஒரு மிக குறைந்த மதிப்பு உள்ள ஒளியை வெளிப்படுத்தும் டயோட் (LED) ஐ இணைக்கும்போது, நாம் உருட்டலை விரல்களால் அழுத்தினால், LED ஒளியை விடும்.
ஆலுமினியம் வாயு மின் தூக்கியின் வேலை தொடர்பு
வலது பக்க படத்தில் உள்ளபோது, ஆலுமினியம் வாயு மின் தூக்கியில் வானிலிருந்த ஆக்ஸிஜன் மூலம் வானிலிருந்த கதிர்மை உள்ளது, இது சிலவர் ஆதாரத்தால் செய்யப்பட்டது மற்றும் இது CO2 ஆலுமினியம் தூக்கியில் அணுக தடுகிறது ஆனால் O2 தூக்கியின் உத்தரிப்பில் அணுக விடுகிறது. பின்னர் இந்த ஆக்ஸிஜன் KOH உத்தரிப்பில் H2O ஆல் சேர்ந்து உத்தரிப்பிலிருந்த எலெக்ட்ரான்களை எடுத்து OH– ஆயனங்களை உருவாக்குகிறது. இந்த ஆயனங்கள் பின்னர் ஆலுமினியம் ஆனோடுடன் சேர்ந்து Al(OH)3 ஐ உருவாக்குவது மற்றும் எலெக்ட்ரான்களை விடுவிக்கிறது. இந்த எலெக்ட்ரான்கள் பின்னர் வெளிப்புற வடிவமைப்பின் மூலம் ஆலுமினியம் கதிர்மையிலிருந்து வானிலிருந்த ஆனோடு வரை பெயர்ந்து வருகின்றன, இதனால் கதிர்மை சுருக்கம் விதியின் காரணமாக உத்தரிப்பில் எலெக்ட்ரான்களின் தொகை குறைந்து போவதை நிரந்தரிக்கிறது.
ஆலுமினியம் வாயு மின் தூக்கியின் வேதியியல் விதியை
நான்கு ஆலுமினியம் அணுகள் 3 ஆக்ஸிஜன் அணுக்களுடன் மற்றும் 6 நீர் அணுக்களுடன் சேர்ந்து 4 ஆலுமினியம் ஹைட்ராக்ஸைட்களை உருவாக்குகின்றன
ஆலுமினியம் வாயு மின் தூக்கி சமன்பாடு
ஆனோடு ஒட்டுமதி (வெறுமை விதியானது),
கதிர்மை குறைவு (வெறுமை விதியானது),
