नई हाइड्रोजन-उत्पादक विधि ने किया ईंधन के निर्माण के लिए ऊर्जा-कुशल मार्ग प्रशस्त

विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग ने 04 अगस्त, 2021 को यह सूचित किया है कि, भारत में शोधकर्ता एक अभिनव हाइड्रोजन निर्माण मार्ग/ प्रक्रिया लेकर आए हैं जो इसके उत्पादन को तीन गुना तक बढ़ा सकता है और निर्माण प्रक्रिया के लिए आवश्यक ऊर्जा को कम कर सकता है. यह कम लागत पर पर्यावरण के अनुकूल हाइड्रोजन ईंधन का मार्ग प्रशस्त कर सकता है.

गैर-नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों जैसे गैसोलीन और कोयले की तुलना में लगभग तीन गुना अधिक कैलोरी मान होने के अलावा, ऊर्जा को छोड़ने के लिए हाइड्रोजन के दहन से पानी उत्पन्न होता है और इस प्रकार, यह पूरी तरह से गैर-प्रदूषणकारी प्रक्रिया है.

हरित-हाइड्रोजन-अर्थव्यवस्था में परिवर्तन

पृथ्वी के वायुमंडल में अणु हाइड्रोजन की अत्यधिक कम प्रचुरता के कारण, विद्युतीकृत-क्षेत्र द्वारा संचालित पानी का टूटना हाइड्रोजन के उत्पादन के लिए एक आकर्षक मार्ग है.

लेकिन ऐसे इलेक्ट्रोलिसिस के लिए उच्च ऊर्जा इनपुट की आवश्यकता होती है और यह हाइड्रोजन उत्पादन की धीमी दर से जुड़ा होता है. इसके साथ ही, महंगे प्लैटिनम और इरिडियम-आधारित उत्प्रेरकों का उपयोग भी, इसे व्यापक व्यावसायीकरण पर अपना नकारात्मक प्रभाव डालता है.

इसलिए, 'हरित-हाइड्रोजन-अर्थव्यवस्था' के लिए परिवर्तन ऐसी निर्माण प्रक्रियाओं की मांग करता है जिनमें  ऊर्जा की कम खपत हो. इसके साथ ही भौतिक लागत भी कम आये औ हाइड्रोजन उत्पादन दर में सुधार हो सके.

नई हाइड्रोजन उत्पादन विधि: यह क्या है?

सी. सुब्रमण्यम के नेतृत्व में भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान (IIT), बॉम्बे के शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक अभिनव तरीका निकाला है जो उल्लिखित चुनौतियों का एक व्यवहार्य समाधान प्रदान करेगा.

इस विधि में बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में पानी का इलेक्ट्रोलिसिस शामिल है. इसके तहत, एक ही प्रणाली जो 1ml हाइड्रोजन गैस का उत्पादन करती है, उसी समय 3ml हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए इस प्रणाली में 19% कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है.

शोधकर्ताओं द्वारा सरल प्रक्रियागत डिजाइन में किसी भी विशेष परिवर्तन के बिना, बाहरी मैग्नेट के साथ किसी भी मौजूदा इलेक्ट्रोलाइज्ड (जो हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में पानी को तोड़ने के लिए बिजली का उपयोग करता है) को फिर से निकालने की क्षमता प्रदान करता है, जिससे हाइड्रोजन उत्पादन की ऊर्जा दक्षता में वृद्धि होती है.

महत्त्व

इलेक्ट्रोकैटलिटिक सामग्री - कोबाल्ट-ऑक्साइड नैनोक्यूब जो हार्ड-कार्बन-आधारित नैनोस्ट्रक्चर कार्बन फ्लोरेट्स पर फैले हुए हैं - इस प्रभाव को प्राप्त करने के लिए प्रमुख रूप से महत्त्वपूर्ण हैं.

कार्बन और कोबाल्ट ऑक्साइड के बीच का इंटरफेस मैग्नेटो-इलेक्ट्रोकैटलिसिस की कुंजी है.

यह फायदेमंद होगा क्योंकि, यह एक ऐसी प्रणाली का निर्माण करेगा जिसमें बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की निरंतर उपस्थिति की आवश्यकता नहीं होगी और यह लंबे समय तक चुंबकीयकरण को बनाए रखने में सक्षम है.

डिजाइन या संचालन के तरीके में किसी भी प्रकार के बदलाव के बिना मौजूदा इलेक्ट्रोलाइज़र में इस प्रक्रिया को सीधे अपनाया जा सकता है. 10 मिनट के लिए चुंबकीय क्षेत्र का एक बार का एक्सपोजर 45 मिनट से अधिक ऑक्सीजन उत्पादन की उच्च दर प्राप्त करने के लिए पर्याप्त है.