प्रसंग:
- राइस यूनिवर्सिटी के इंजीनियरों ने एक ऐसा उपकरण बनाया है जो रिकॉर्ड तेजी से सूरज की रोशनी को हाइड्रोजन में बदल सकता है, यह उपकरण टिकाऊ और किफायती भी है।
महत्त्व:
- नयी तकनीक स्वच्छ ऊर्जा के लिए एक महत्वपूर्ण कदम है और यह रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक विस्तृत श्रृंखला के आधार पर काम कर सकती है। यह फीडस्टॉक को ईंधन में बदलने के लिए सौर ऊर्जा से उत्पन्न बिजली का उपयोग करती है।
- शोधकर्ताओं के मुताबिक, प्रयोगशाला ने एक एंटीकोर्सोशन बैरियर का उपयोग करके इससे जुड़े फोटोरिएक्टर का निर्माण किया जो इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण में रुकावट डाले बिना अर्धचालक को पानी से बचाता है। अध्ययन के अनुसार, डिवाइस ने 20.8 फीसदी सौर-से-हाइड्रोजन रूपांतरण दक्षता हासिल की है।
- रसायनों के निर्माण के लिए ऊर्जा स्रोत के रूप में सूरज की रोशनी का उपयोग स्वच्छ ऊर्जा अर्थव्यवस्था के लिए सबसे बड़ी बाधाओं में से एक है। शोधकर्ताओं का लक्ष्य आर्थिक रूप से व्यवहार्य प्लेटफ़ॉर्म बनाना है जो सौर-व्युत्पन्न ईंधन उत्पन्न कर सके। शोधकर्ताओं ने एक ऐसी प्रणाली डिज़ाइन की है जो प्रकाश को अवशोषित करती है और इसकी सतह पर विद्युत रासायनिक जल-विभाजन को पूरा करती है।
- उपकरण को फोटोइलेक्ट्रोकेमिकल सेल के रूप में जाना जाता है क्योंकि प्रकाश का अवशोषण, बिजली में इसका रूपांतरण और रासायनिक प्रतिक्रिया को शक्ति देने के लिए बिजली का उपयोग सभी एक ही उपकरण में होता है। अब तक, ग्रीन हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए फोटोइलेक्ट्रोकेमिकल तकनीक का उपयोग कम दक्षता और अर्धचालकों की अधिक लागत के कारण बाधित हो रहा था।
- इस प्रकार के सभी उपकरण केवल सूर्य के प्रकाश और पानी का उपयोग करके ग्रीन हाइड्रोजन का उत्पादन करते हैं, लेकिन यह उपकरण असाधारण है क्योंकि इसमें रिकॉर्ड-तोड़ दक्षता है और यह एक ऐसे अर्धचालक का उपयोग करता है जो बहुत सस्ता है।
- शोधकर्ताओं ने अत्यधिक प्रतिस्पर्धी सौर सेल को एक रिएक्टर में बदलकर उपकरण बनाया जो पानी को ऑक्सीजन और हाइड्रोजन में विभाजित करने के लिए एकत्रित ऊर्जा का उपयोग कर सकता है। शोधकर्ताओं को जिस चुनौती से पार पाना था, वह थी हैलाइड पेरोव्स्काइट पानी में बेहद अस्थिर होते हैं और अर्धचालकों को इन्सुलेट करने के लिए उपयोग की जाने वाली कोटिंग्स या तो उनके कार्य को रोक देती हैं या उन्हें नुकसान पहुंचाती हैं।
- इसके परिणाम सौर सांद्रता के बिना फोटोइलेक्ट्रोकेमिकल कोशिकाओं के लिए उच्चतम दक्षता हैं और हैलाइड पेरोव्स्काइट सेमीकंडक्टर्स का उपयोग करने वालों के लिए बहुत अच्छा है।
- अभी तक अत्यधिक महंगे अर्धचालकों का वर्चस्व रहा है और यह पहली बार इस प्रकार के उपकरण के लिए व्यावसायिक मार्ग प्रस्तुत कर सकता है।
- शोधकर्ताओं ने दिखाया कि उनका बैरियर डिजाइन विभिन्न प्रतिक्रियाओं और विभिन्न अर्धचालकों के साथ काम करता है, जिससे यह कई प्रणालियों पर उपयोग किया जा सकता है।
- ऐसी प्रणालियां ऊर्जा के रूप में केवल सूर्य के प्रकाश के साथ प्रचुर मात्रा में फीडस्टॉक का उपयोग करके ईंधन बनाने वाली प्रतिक्रियाओं के लिए इलेक्ट्रॉनों की एक विस्तृत श्रृंखला को चलाने के लिए एक मंच के रूप में काम करेंगी।
- यह तकनीक हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था को खोल सकती है और लोगों द्वारा जीवाश्म ईंधन से सौर ईंधन तक चीजें बनाने के तरीके को बदल सकती है।
