वाशिंगटन डीसी (यूएस), 18 मई (एएनआई): शोधकर्ताओं ने एक टिकाऊ नया उत्प्रेरक विकसित किया है जो महंगी प्लैटिनम धातुओं पर निर्भर हुए बिना स्वच्छ हाइड्रोजन का उत्पादन करता है। यह सफलता नवीकरणीय हाइड्रोजन ईंधन को सस्ता, अधिक कुशल और वास्तविक दुनिया में ऊर्जा के उपयोग को आसान बना सकती है।
नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत हानिकारक उत्सर्जन में कटौती कर सकते हैं, जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता कम कर सकते हैं और दक्षता में सुधार कर सकते हैं। हालाँकि, कई स्वच्छ ऊर्जा प्रौद्योगिकियाँ महंगी रहती हैं क्योंकि वे प्लैटिनम समूह धातुओं (पीजीएम) जैसी महंगी सामग्रियों पर निर्भर करती हैं और बाद में उपयोग के लिए ऊर्जा को संग्रहीत करने के कुशल तरीकों की आवश्यकता होती है।
सेंट लुइस में वाशिंगटन विश्वविद्यालय के शोधकर्ता संभावित समाधान पर काम कर रहे हैं। मैककेल्वे स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग में ऊर्जा, पर्यावरण और रासायनिक इंजीनियरिंग के प्रोफेसर गैंग वू के नेतृत्व में एक टीम ने आयन-एक्सचेंज मेम्ब्रेन वॉटर इलेक्ट्रोलाइज़र (एईएमडब्ल्यूई) के लिए डिज़ाइन किया गया एक नया उत्प्रेरक विकसित किया है।
यह तकनीक पानी को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करने के लिए नवीकरणीय स्रोतों से बिजली का उपयोग करती है, जिससे इस प्रक्रिया में स्वच्छ हाइड्रोजन ईंधन का उत्पादन होता है।
वू के समूह ने आमतौर पर हाइड्रोजन उत्पादन प्रणालियों में उपयोग की जाने वाली महंगी प्लैटिनम-आधारित सामग्रियों को बदलने पर ध्यान केंद्रित किया। उनका दृष्टिकोण पानी के अणुओं से हाइड्रोजन को अलग करने के लिए सूर्य के प्रकाश, हवा या पानी से उत्पन्न नवीकरणीय बिजली का उपयोग करता है।
वू ने कहा, “पानी से हाइड्रोजन में जाना एक बहुत ही वांछनीय तरीका है जिससे हम विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए ऊर्जा संग्रहीत करने में सक्षम हैं।” “हाइड्रोजन का उपयोग ऊर्जा वाहक के रूप में किया जा सकता है और यह विभिन्न रासायनिक उद्योगों और विनिर्माण के लिए उपयोगी है।”
उत्प्रेरक बनाने के लिए, शोधकर्ताओं ने रेनियम फॉस्फाइड (Re₂P) और मोलिब्डेनम फॉस्फाइड (MoP) को मिलाया। साथ में, दोनों सामग्रियों ने एक अत्यधिक प्रभावी सम्मिश्रण बनाया जिसने हाइड्रोजन निष्कर्षण प्रक्रिया में सुधार किया। रेनियम घटक ने हाइड्रोजन को उत्प्रेरक सतह से जुड़ने और छोड़ने में मदद की, जबकि मोलिब्डेनम ने क्षारीय इलेक्ट्रोलाइट में पानी के विभाजन को तेज कर दिया।
टीम ने नए उत्प्रेरक को निकेल-आयरन एनोड के साथ जोड़ा और पाया कि सिस्टम ने अग्रणी अत्याधुनिक कैथोड से बेहतर प्रदर्शन किया, जिसमें पीजीएम सामग्रियों पर आधारित कैथोड भी शामिल है। वू के अनुसार, उत्प्रेरक उद्योग-स्तर पर 1 और 2 एम्पीयर प्रति वर्ग सेंटीमीटर की वर्तमान घनत्व पर 1,000 घंटे से अधिक समय तक संचालित होता है। यह इसे आयन-एक्सचेंज मेम्ब्रेन वॉटर इलेक्ट्रोलाइज़र के लिए अब तक विकसित सबसे टिकाऊ प्लैटिनम-मुक्त कैथोड में से एक बनाता है।
वू ने कहा, “हमारे निष्कर्षों ने हमें उच्च दक्षता, कम लागत वाले एईएमडब्ल्यूई को डिजाइन करने में उत्प्रेरक/इलेक्ट्रोलाइट इंटरफेस पर हाइड्रोजन-बॉन्ड नेटवर्क की इंजीनियरिंग की महत्वपूर्ण भूमिका को तर्कसंगत बनाने की अनुमति दी है।”
“हमारे उत्प्रेरक ने अध्ययन की गई संभावित सीमा में सबसे कम प्रतिरोध दिखाया, जो अध्ययन किए गए उत्प्रेरकों के बीच सबसे तेज़ हाइड्रोजन सोखना कैनेटीक्स का सुझाव देता है। ये नए प्राप्त प्रदर्शन और स्थायित्व मेट्रिक्स हमारे उत्प्रेरक को व्यावहारिक आयन-एक्सचेंज झिल्ली जल इलेक्ट्रोलाइज़र के लिए सबसे आशाजनक झिल्ली इलेक्ट्रोड असेंबली में से एक बनाते हैं,” वू ने कहा।
हालाँकि प्रयोग प्रयोगशाला स्तर पर किए गए थे, शोधकर्ताओं ने यह अध्ययन जारी रखने की योजना बनाई है कि क्या प्रौद्योगिकी को औद्योगिक उपयोग के लिए विस्तारित किया जा सकता है। (एएनआई)
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