सुदूर जनजातीय क्षेत्रों में ईंधन कोशिकाओं के माध्यम से बिजली उत्पादन जैसे कई रूपों में हाइड्रोजन का उपयोग किया जा सकता है

भारतीय वैज्ञानिकों की एक टीम ने पहली बार एक बड़े पैमाने पर रिएक्टर विकसित किया है जो सूर्य के प्रकाश और पानी जैसे स्थायी स्रोतों का उपयोग करके पर्याप्त मात्रा में हाइड्रोजन का उत्पादन करता है।


यह लागत प्रभावी और टिकाऊ प्रक्रिया, जो 8 घंटे में लगभग 6.1 लीटर हाइड्रोजन उत्पन्न करती है, को नैनो विज्ञान और प्रौद्योगिकी संस्थान (आईएनएसटी), मोहाली की टीम द्वारा विकसित किया गया है।


इस तरह से उत्पन्न हाइड्रोजन का उपयोग कई रूपों में किया जा सकता है जैसे दूरदराज के आदिवासी क्षेत्रों में ईंधन सेल के माध्यम से बिजली उत्पादन, हाइड्रोजन स्टोव, और छोटे गैजेट को बिजली देना।


विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय ने कहा कि आखिरकार, वे ट्रांसफॉर्मर और ई-वाहनों को शक्ति प्रदान कर सकते हैं, जो दीर्घकालिक अनुसंधान लक्ष्य हैं।


कमलकनन कैलासम की अगुवाई वाली टीम में अशोक के गांगुली, विवेक बागची, सन्यासिनायडु बोड्डू, प्रकाश पीएन और मेनका झा शामिल हैं।


वैज्ञानिकों ने इस उद्देश्य के लिए उत्प्रेरक के रूप में कार्बन नाइट्राइड नामक एक पृथ्वी-प्रचुर मात्रा में रसायन का उपयोग किया है।


मंत्रालय के अनुसार, कई शोधकर्ताओं द्वारा जटिल धातु ऑक्साइड / नाइट्राइड / सल्फाइड आधारित विषम प्रणालियों का उपयोग करके कई बार इस प्रक्रिया का प्रयास किया गया था, लेकिन बड़ी मात्रा में पुन: पेश करना बहुत मुश्किल था।


INST टीम ने कार्बन नाइट्राइड्स में कम लागत वाले कार्बनिक अर्धचालक को नियोजित किया, जिसे यूरिया और मेलामाइन जैसे सस्ते अग्रदूतों का उपयोग करके एक किलोग्राम पैमाने में आसानी से तैयार किया जा सकता है।


जब इस अर्धचालक पर सूर्य का प्रकाश पड़ता है, तो इलेक्ट्रॉन और छिद्र उत्पन्न होते हैं। इलेक्ट्रॉनों ने हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए प्रोटॉन को कम कर दिया, और कुछ रासायनिक एजेंटों द्वारा छिद्रों का सेवन किया जाता है जिन्हें बलि एजेंट कहा जाता है। यदि छिद्रों का उपभोग नहीं किया जाता है, तो वे इलेक्ट्रॉनों के साथ पुनर्संयोजन करेंगे।


यह काम डीएसटी नैनो मिशन एनएटीडीपी परियोजना द्वारा समर्थित है, और संबंधित लेख हाल ही में 'जर्नल ऑफ क्लीनर प्रोडक्शन' में प्रकाशित हुआ है, और टीम प्रौद्योगिकी के लिए एक पेटेंट प्राप्त करने की प्रक्रिया में हैl


आईएनएसटी टीम पिछले कुछ समय से हाइड्रोजन उत्पन्न करने के लिए फोटोकैटलिटिक जल विभाजन के इस क्षेत्र में काम कर रही है।


टीम लीडर कमलाकनन ने समझाया "ऊर्जा संकट और हमेशा के लिए खतरनाक जलवायु संकट ने हमें फोटोकैटलिटिक जल विभाजन के माध्यम से हाइड्रोजन उत्पादन के इस आशाजनक तरीके पर काम करने का आग्रह किया। कार्बन नाइट्राइड में विभिन्न कार्बनिक समूहों की स्थिरता और रासायनिक लचीलेपन ने हमें टिकाऊ हाइड्रोजन उत्पादन के लिए इन लागत प्रभावी कार्बनिक अर्धचालक पदार्थों पर काम करने के लिए प्रेरित कियाl ”


INST टीम ने बड़े प्रोटोटाइप रिएक्टर के माध्यम से फोटोकैटलिस्ट और हाइड्रोजन उत्पादन को विकसित करने के लिए लैब-स्केल प्रक्रिया से शुरू किया।


रिएक्टर लगभग 1 मीटर वर्ग है, और फोटोकैटलिस्ट को पैनलों के रूप में लेपित किया गया था जहां जल प्रवाह बनाए रखा जाता है। प्राकृतिक सूर्य के प्रकाश के विकिरण पर, हाइड्रोजन का उत्पादन होता है और गैस क्रोमैटोग्राफी के माध्यम से इसकी मात्रा निर्धारित की जाती है।


विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय ने कहा कि टीम हाइड्रोजन, नमी जाल और गैस पृथक्करण झिल्ली की शुद्धता के अलावा प्रभावी सूरज की रोशनी के साथ हाइड्रोजन उत्पादन को अनुकूलित करने की प्रक्रिया में है ताकि ईंधन कोशिकाओं के साथ हाइफेनेट किया जा सके।