भारतीय वैज्ञानिकों ने विकसित किया हरित हाइड्रोजन उत्पादन उपकरण

हरित हाइड्रोजन का नया युग

नई दिल्ली, 21 जून: भारतीय वैज्ञानिकों की एक टीम, जो बेंगलुरु के सेंटर फॉर नैनो एंड सॉफ्ट मैटर साइंसेज (CeNS) से है, ने एक ऐसा उपकरण विकसित किया है जो पानी के अणुओं को विभाजित करके हरित हाइड्रोजन का उत्पादन करता है। यह उपकरण अगली पीढ़ी का है और इसे बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए तैयार किया गया है।

हरित हाइड्रोजन एक अत्यंत स्वच्छ ईंधन है, जो उद्योगों के कार्बन उत्सर्जन को कम करने, वाहनों को ऊर्जा प्रदान करने और नवीकरणीय ऊर्जा को संग्रहित करने में सक्षम है। हालांकि, अब तक इसके बड़े पैमाने पर और किफायती उत्पादन के तरीके खोजे नहीं जा सके थे।

CeNS की टीम ने केवल सौर ऊर्जा और पृथ्वी पर प्रचुर मात्रा में उपलब्ध सामग्रियों का उपयोग करके हरित हाइड्रोजन का उत्पादन किया है, बिना जीवाश्म ईंधनों या महंगे संसाधनों पर निर्भर हुए।

CeNS के शोधकर्ता डॉ. आशुतोष के. सिंह ने कहा, "स्मार्ट सामग्रियों का चयन करके और उन्हें एक हेटरॉस्ट्रक्चर में संयोजित करके, हमने एक ऐसा उपकरण बनाया है जो न केवल प्रदर्शन को बढ़ाता है, बल्कि इसे बड़े पैमाने पर भी उत्पादित किया जा सकता है।"

उन्होंने आगे कहा, "यह हमें सस्ती, बड़े पैमाने पर सौर-से-हाइड्रोजन ऊर्जा प्रणालियों के करीब लाता है।"

इस शोध को जर्नल ऑफ मटेरियल्स केमिस्ट्री ए में प्रकाशित किया गया है, जिसमें टीम ने एक अत्याधुनिक सिलिकॉन-आधारित फोटोएनोड का डिज़ाइन किया है, जिसमें एक अभिनव n-i-p हेटेरोजंक्शन आर्किटेक्चर शामिल है। इसमें n-प्रकार के TiO2, अंतर्निहित (अंडोपेड) Si, और p-प्रकार के NiO सेमीकंडक्टर परतें शामिल हैं, जो चार्ज पृथक्करण और परिवहन दक्षता को बढ़ाने के लिए एक साथ काम करती हैं।

सामग्रियों को मैग्नेट्रोन स्पटरिंग का उपयोग करके जमा किया गया है, जो एक स्केलेबल और उद्योग-तैयार तकनीक है, जो सटीकता और दक्षता सुनिश्चित करती है। इस विचारशील इंजीनियरिंग दृष्टिकोण ने बेहतर प्रकाश अवशोषण, तेज चार्ज परिवहन, और पुनः संयोजन हानि को कम करने की अनुमति दी, जो सौर-से-हाइड्रोजन रूपांतरण के लिए आवश्यक तत्व हैं।

यह केवल एक प्रयोगशाला की सफलता नहीं है। इस उपकरण ने 600 mV का उत्कृष्ट सतह फोटोवोल्टेज और लगभग 0.11 VRHE का कम प्रारंभिक संभावित हासिल किया है, जिससे यह सौर ऊर्जा के तहत हाइड्रोजन उत्पन्न करने में अत्यधिक प्रभावी बनता है।

यह उपकरण असाधारण दीर्घकालिक स्थिरता भी प्रदर्शित करता है, जो क्षारीय परिस्थितियों में 10 घंटे से अधिक समय तक लगातार काम करता है, जिसमें केवल 4 प्रतिशत प्रदर्शन में गिरावट आती है, जो Si-आधारित फोटोइलेक्ट्रोकैमिकल प्रणालियों में एक दुर्लभ उपलब्धि है।

शोधकर्ताओं ने कहा कि यह नया उपकरण कई कारणों से आकर्षक है, जिसमें उच्च दक्षता, कम ऊर्जा इनपुट, मजबूत स्थायित्व, और किफायती सामग्रियाँ शामिल हैं।

यह बड़े पैमाने पर सफल प्रदर्शन भी प्रदर्शित करता है, जिसमें 25 cm2 का फोटोएनोड उत्कृष्ट सौर जल विभाजन परिणाम प्रदान करता है।

अधिक विकास के साथ, यह तकनीक हाइड्रोजन-आधारित ऊर्जा प्रणालियों को शक्ति प्रदान कर सकती है, जो घरों से लेकर कारखानों तक, सभी सूर्य की ऊर्जा से संचालित होती हैं।