सस्ता, कुशल नया उत्प्रेरक नवीकरणीय ऊर्जा के भंडारण के तरीके को बदल सकता है

ऐसा करने के लिए, नवीकरणीय ऊर्जा का उपयोग पानी के अणुओं को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करने के लिए किया जाता है, जिसमें ऊर्जा हाइड्रोजन परमाणुओं में संग्रहीत होती है। इसमें पानी के अणुओं की विभाजन प्रतिक्रिया को उत्तेजित करने के लिए प्लैटिनम उत्प्रेरक के उपयोग की आवश्यकता होती है, जिसे इलेक्ट्रोलिसिस भी कहा जाता है। हालाँकि, जबकि प्लैटिनम इस प्रतिक्रिया के लिए एक उत्कृष्ट उत्प्रेरक है, यह महंगा और दुर्लभ दोनों है, इसलिए सिस्टम लागत को कम करने और प्लैटिनम निष्कर्षण को सीमित करने के लिए इसके उपयोग को कम करना महत्वपूर्ण है।

अब, नेचर में प्रकाशित एक हालिया अध्ययन में, टीम ने एक उत्प्रेरक को डिजाइन और परीक्षण किया है जो जितना संभव हो उतना कम प्लैटिनम का उपयोग करता है, जिसके परिणामस्वरूप एक कुशल लेकिन लागत प्रभावी जल पृथक्करण मंच तैयार होता है।

सिटी यूनिवर्सिटी ऑफ हांगकांग के प्रमुख शोधकर्ता प्रोफेसर झांग हुआ ने कहा: "इलेक्ट्रोकैटलिटिक जल विभाजन द्वारा उत्पादित हाइड्रोजन को निकट भविष्य में जीवाश्म ईंधन को बदलने के लिए सबसे आशाजनक स्वच्छ ऊर्जा स्रोतों में से एक माना जाता है और यह पर्यावरण प्रदूषण और ग्रीनहाउस प्रभाव को कम कर सकता है।"

परीक्षण उपकरण

टीम के नवाचार में मोलिब्डेनम सल्फाइड (MoS2) फ्लेक्स में एकल-परमाणु प्लैटिनम को फैलाना शामिल है। यह मौजूदा उत्प्रेरकों की तुलना में बहुत कम प्लैटिनम का उपयोग करता है और यहां तक ​​कि प्रदर्शन में भी सुधार करता है क्योंकि प्लैटिनम मोलिब्डेनम के साथ इंटरैक्ट करता है, जिससे प्रतिक्रिया अधिक कुशल हो जाती है।

नैनोशीट सपोर्ट पर बढ़ते पतले उत्प्रेरक ने सिटीयू टीम को उच्च शुद्धता वाली सामग्री बनाने में सक्षम बनाया। इंपीरियल में प्रोफेसर कुचेनक की प्रयोगशाला ने तब सामग्रियों की विशेषता बताई और उत्प्रेरक कैसे काम करता है यह निर्धारित करने के लिए तरीके और मॉडल विकसित किए।

इंपीरियल टीम के पास कठोर परीक्षण करने के लिए उपकरण थे क्योंकि उन्होंने इस उत्प्रेरक के साथ काम करने के लिए विशेष रूप से कई तकनीकें विकसित की थीं। प्रोफेसर कुचेनक और उनके सहयोगियों ने इन प्रौद्योगिकियों के आधार पर कई कंपनियों की स्थापना की है, जिनमें आरएफसीपावर भी शामिल है, जो हाइड्रोजन प्रवाह बैटरी में विशेषज्ञता रखती है।

हाइड्रोजन का प्रयोग करें

एक बार जब नवीकरणीय ऊर्जा को हाइड्रोजन के रूप में संग्रहीत किया जाता है, तो इसे फिर से बिजली के रूप में उपयोग करने के लिए ईंधन कोशिकाओं का उपयोग करके रूपांतरण की आवश्यकता होती है, जो ऑक्सीजन विभाजन प्रतिक्रिया में उप-उत्पाद के रूप में जल वाष्प का उत्पादन करते हैं। हाल ही में, प्रोफेसर कुचेनक और उनके सहयोगियों ने इस प्रतिक्रिया के लिए एक एकल-परमाणु उत्प्रेरक की खोज की जो प्लैटिनम के बजाय लोहे पर आधारित है, जिससे प्रौद्योगिकी की लागत भी कम हो जाएगी।

प्रोफेसर कुचेनक के नेतृत्व में एक अन्य स्पिन-ऑफ कंपनी, ब्रम्बल एनर्जी, अपने ईंधन कोशिकाओं में प्रौद्योगिकी का परीक्षण करेगी। तो दोनों एकल-परमाणु उत्प्रेरक - एक जो नवीकरणीय ऊर्जा को भंडारण के लिए हाइड्रोजन में परिवर्तित करने में मदद करता है, और दूसरा जो उस ऊर्जा को बाद में बिजली के रूप में जारी करने में मदद करता है - हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था को वास्तविकता के करीब लाने की शक्ति रखता है।