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ऊर्जा उत्पादन बढ़ाने की दिशा में वैज्ञानिकों ने नई उपलब्धि हासिल की

  • सौर हाइड्रोजन उत्पादन अब जल्द ही वास्तविकता बनेगा

  • ईंधन उत्पादन के प्रदूषण को कम करेगा

  • बिजली के लिए हमें एक अनंत भंडार मिलेगा

  • किफायती दर पर बिजली उत्पादन का सपना पूरा

रांचीः ऊर्जा उत्पादन बढ़ाना अब पूरी दुनिया की जरूरत है। जैसे जैसे हम उद्योग अथवा

कृषि आधारित अर्थनीति पर अधिक दबाव डाल रहे हैं वैसे वैसे ऊर्जा उत्पादन की जरूरतें

भी बढ़ती जा रही हैं। इस दिशा में अब पर्यावरण को नुकसान पहुंचाये बिना ऊर्जा उत्पादन

की नई विधि विकसित की गयी है। अनुमान है कि शीघ्र यह यह व्यापारिक तौर पर भी

इस्तेमाल में लाया जाएगा। वैश्विक हरित हाइड्रोजन बाजार के विकास के प्रमुख कारक

अक्षय ऊर्जा संसाधनों की बढ़ती मांग की आवश्यकता को पूरा करने वाली है। हालाँकि, एक

तकनीक का उत्पादन करने के लिए तथाकथित “ग्रीन हाइड्रोजन” को व्यावहारिक

अनुप्रयोगों के लिए और विकसित करने की आवश्यकता है, एक अक्षय ऊर्जा स्रोत का

उपयोग करके पानी के अणुओँ को विभाजित कर उनका सही नियोजित करना है।

सौर हाइड्रोजन सूर्य के प्रकाश का उपयोग करने से हाइड्रोजन ईंधन बनाने का एक ऐसा

आदर्श नवाचार है, हालांकि, पिछले दशकों में दुनिया भर में उन्नत अनुसंधान के बावजूद,

उन्नति मध्यम रही है। चीन के डालियान इंस्टीट्यूट ऑफ केमिकल फिजिक्स

(डीआईसीपी) के वैज्ञानिकों के सहयोग से यूनिसेट के वैज्ञानिकों ने हाल ही में सौर

हाइड्रोजन उत्पादन को वास्तविकता के करीब लाने का एक तरीका खोजा है।

ऊर्जा उत्पादन के विकल्पों की लगातार हो रही है तलाश

हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में पानी के इलेक्ट्रोलिसिस को स्वीकार किया जा सकता है,

इसके लिए बहुत अधिक बिजली की आवश्यकता होती है जो आमतौर पर जीवाश्म ईंधन

को जलाकर बनाई जाती है। जल के अणु विभाजन से भी हाइड्रोजन उत्पादन के लिए एक

पारिस्थितिक रूप से सौम्य और अधिक किफायती विकल्प उपलब्ध कराता है। हेमटिट

को अपने प्राकृतिक बहुतायत, रासायनिक मजबूती, और 2.1 ईवी के एक परिपूर्ण बैंडगैप

के कारण पीईसी जल बिदाई के बड़े पैमाने पर उपयोग के लिए एक आदर्श उम्मीदवार

फोटोनोड सामग्री माना जाता है जो 16.8% (10% से अधिक) के लिए उच्च सौर-हाइड्रोजन

रूपांतरण प्रभावशीलता की अनुमति देता है व्यावसायीकरण के लिए एक शर्त है)।

अपनी होनहार क्षमता के अनुरूप हेमटिट के उच्च प्रदर्शन को महसूस करना, इसके

ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक गुणों में विभिन्न सीमित कारकों के कारण एक महत्वपूर्ण चुनौती बनी

हुई है। इन सीमाओं के कारण, हेमटिट फोटानोड्स का प्रदर्शन उनके संभावित प्रदर्शन के

आधे से भी कम रहता है।

बैज्ञानिकों ने इस काम को सफलतापूर्वक पूरा किया है

वैज्ञानिकों ने सफलतापूर्वक एक नैनोकंस्ट्रक्टेड हेमटिट-आधारित फोटोनोड का निर्माण

और निर्माण किया, दूसरा हाइड्रोथर्मल ग्रोथ और हाइब्रिड एनीलिंग (एचएमए) के क्रमिक

टैंटलम-डॉप्ड हेमटेट होमोजंक्शन नैनोरोड्स संयोजन का एक कोर-शेल गठन किया है।

ग्रेडिएंट टा-डॉप्ड होमोजंक्शन नैनोरोड्स के परिणामस्वरूप उच्च चालकता होती है,

जबकि बाहर की सतह भारी डोपिंग के कारण सतह के दोषों को दूर करके यह काम पूरा

किया जाता है। अधिक महत्वपूर्ण रूप से, यह चार्ज पुनर्संयोजन को दबाने के लिए एक

अतिरिक्त बिजली के क्षेत्र का निर्माण करता है, जिससे फोटोक्राफ्ट की महत्वपूर्ण वृद्धि

और टर्न-ऑन वोल्टेज की काफी कमी होती है। ज्ञात संशोधन रणनीतियों में से अधिकांश

या तो फोटोक्रान्ट पीढ़ी को बढ़ाते हैं या चालू टर्न-ऑन वोल्टेज को कम करते हैं। यही इस

सौर ऊर्जा उत्पादन की वैज्ञानिक पद्धति है, जो आम आदमी की समझ के लिहाज के काफी

कठिन है।

जाहिर है कि ऊर्जा उत्पादन की इस विधि से व्यापारिक इस्तेमाल से वर्तमान में जो

फॉसिल इंधन से बिजली बनायी जाती है, उस पर निर्भरता कम होगी। इस नव-विकसित

तकनीक की विशिष्टता एक साथ योग्यता के दो आंकड़ों में सुधार करना है। यह काम

अच्छी तरह से दर्शाता है कि उच्च डोपिंग, होमोजंक्शन और कोकाटलिस्ट लोडिंग की कई

रणनीतियों को फोटोएड प्रदर्शन कैसे बढ़ाता है। नतीजतन, अंत में अनुकूलित फोटानोड

66.8% द्वारा फोटोकॉर्टिक घनत्व में सुधार करता है और अनमॉडिफाइड फोटोएनोड के

सापेक्ष 270 एमवी द्वारा अपने टर्न-ऑन वोल्टेज को बदलता है। इस शोध के निष्कर्ष 15

सितंबर, 2020 को प्रतिष्ठित जर्नल नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित हुए हैं। इस कार्य को

जलवायु परिवर्तन प्रतिक्रिया परियोजना और मिड-कैरियर शोधकर्ता कार्यक्रम, विज्ञान

और आईसीटी द्वारा वित्त पोषित किया गया है।


 

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