সবুজ হাইড্রোজেন উৎপাদন খরচ কমাতে প্রযুক্তির উন্নয়ন

02 জুন, 2023 (নানোওয়ার্ক নিউজ) সবুজ হাইড্রোজেন, যা জীবাশ্ম জ্বালানি বা কার্বন ডাই অক্সাইড নির্গমন ছাড়াই হাইড্রোজেন তৈরি করে, সাম্প্রতিক বছরগুলিতে একটি ডিকার্বনাইজড অর্থনীতি উপলব্ধি করার প্রচেষ্টার অংশ হিসাবে ক্রমবর্ধমান গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠেছে। যাইহোক, সবুজ হাইড্রোজেন উৎপাদনকারী জলের ইলেক্ট্রোলাইসিস ডিভাইসের উচ্চ উৎপাদন খরচের কারণে, সবুজ হাইড্রোজেনের অর্থনৈতিক সম্ভাব্যতা খুব বেশি হয়নি। পলিমার ইলেক্ট্রোলাইট মেমব্রেন ওয়াটার ইলেক্ট্রোলাইসিস ডিভাইসে ব্যবহৃত ইরিডিয়াম এবং প্ল্যাটিনামের মতো বিরল ধাতুগুলির পরিমাণ মারাত্মকভাবে হ্রাস করে এমন একটি প্রযুক্তির বিকাশ উত্পাদন খরচ কম করার পথ খুলে দিচ্ছে। কোরিয়া ইনস্টিটিউট অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি (KIST)-এর হাইড্রোজেন অ্যান্ড ফুয়েল সেল রিসার্চ সেন্টারের ডঃ হিউন এস পার্ক এবং সুং জং ইয়ুর নেতৃত্বে একটি গবেষণা দল ঘোষণা করেছে যে তারা এমন একটি প্রযুক্তি তৈরি করেছে যা প্ল্যাটিনামের পরিমাণ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করতে পারে এবং ইরিডিয়াম, পলিমার ইলেক্ট্রোলাইট মেমব্রেন ওয়াটার ইলেক্ট্রোলাইসিস ডিভাইসের ইলেক্ট্রোড সুরক্ষা স্তরে ব্যবহৃত মূল্যবান ধাতু এবং বিদ্যমান ডিভাইসগুলির সাথে সমানভাবে নিরাপদ কর্মক্ষমতা এবং স্থায়িত্ব (ফলিত অনুঘটক বি পরিবেশগত, "ন্যূনতম প্ল্যাটিনাম গ্রুপ ধাতু ব্যবহার সহ উচ্চ-কর্মক্ষমতা জল ইলেক্ট্রোলাইজার: স্থিতিশীল এবং দক্ষ অক্সিজেন বিবর্তন প্রতিক্রিয়ার জন্য আয়রন নাইট্রাইড-ইরিডিয়াম অক্সাইড কোর-শেল ন্যানোস্ট্রাকচার"). অনুঘটক আকৃতি নতুন প্রযুক্তি (লাল-ইরিডিয়াম অনুঘটক/সবুজ-আয়রন নাইট্রাইড) দিয়ে তৈরি। (ছবি: কোরিয়া ইনস্টিটিউট অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি) বিশেষ করে, ইলেক্ট্রোড সুরক্ষা স্তর হিসাবে প্রচুর পরিমাণে প্ল্যাটিনাম এবং সোনা ব্যবহার করে এমন কাঠামো বজায় রাখার সময় ইরিডিয়াম অনুঘটকের পরিমাণ হ্রাস করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করা পূর্ববর্তী গবেষণার বিপরীতে, গবেষকরা ইলেক্ট্রোড সুরক্ষা স্তরে মূল্যবান ধাতুটিকে সস্তা আয়রন নাইট্রাইড দিয়ে প্রতিস্থাপন করেছেন। বৃহৎ পৃষ্ঠ এলাকা এবং এর উপরে অল্প পরিমাণে ইরিডিয়াম অনুঘটককে সমানভাবে প্রলিপ্ত করে, যা ইলেক্ট্রোলাইসিস ডিভাইসের অর্থনৈতিক দক্ষতাকে ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করে। পলিমার ইলেক্ট্রোলাইট মেমব্রেন ওয়াটার ইলেক্ট্রোলাইসিস ডিভাইস হল এমন একটি যন্ত্র যা সৌর শক্তির মতো নবায়নযোগ্য শক্তির দ্বারা সরবরাহিত বিদ্যুৎ ব্যবহার করে জলকে পচিয়ে উচ্চ-বিশুদ্ধ হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেন তৈরি করে এবং এটি ইস্পাত তৈরি এবং রাসায়নিকের মতো বিভিন্ন শিল্পে হাইড্রোজেন সরবরাহে ভূমিকা পালন করে। উপরন্তু, হাইড্রোজেন শক্তি হিসাবে পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি সঞ্চয় করা শক্তি রূপান্তরের জন্য সুবিধাজনক, তাই সবুজ হাইড্রোজেন অর্থনীতির উপলব্ধির জন্য এই ডিভাইসের অর্থনৈতিক দক্ষতা বৃদ্ধি করা খুবই গুরুত্বপূর্ণ। একটি সাধারণ তড়িৎ বিশ্লেষণ যন্ত্রে, দুটি ইলেক্ট্রোড থাকে যা হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেন উৎপন্ন করে এবং অক্সিজেন উৎপন্নকারী ইলেক্ট্রোডের জন্য, যা অত্যন্ত ক্ষয়কারী পরিবেশে কাজ করে, ইলেক্ট্রোডের পৃষ্ঠে সোনা বা প্ল্যাটিনাম 1 মিলিগ্রাম/সেমি হারে প্রলেপ দেওয়া হয়।2 স্থায়িত্ব এবং উত্পাদন দক্ষতা নিশ্চিত করতে একটি প্রতিরক্ষামূলক স্তর হিসাবে, এবং 1-2 মিগ্রা/সেমি2 ইরিডিয়াম অনুঘটকের উপরে প্রলেপ দেওয়া হয়। এই ইলেক্ট্রোলাইসিস ডিভাইসগুলিতে ব্যবহৃত মূল্যবান ধাতুগুলির খুব কম রিজার্ভ এবং উত্পাদন রয়েছে, যা সবুজ হাইড্রোজেন উত্পাদন ডিভাইসগুলির ব্যাপক গ্রহণে বাধা সৃষ্টিকারী একটি প্রধান কারণ। এই উন্নয়নের জন্য ইলেক্ট্রোড ফ্যাব্রিকেশন প্রক্রিয়ার পরিকল্পিত। (ছবি: কোরিয়া ইনস্টিটিউট অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি) ওয়াটার ইলেক্ট্রোলাইসিসের অর্থনীতির উন্নতির জন্য, দলটি পলিমার ইলেক্ট্রোলাইট মেমব্রেন হাইড্রোজেন উত্পাদন ডিভাইসে অক্সিজেন ইলেক্ট্রোডের জন্য প্রতিরক্ষামূলক স্তর হিসাবে ব্যবহৃত বিরল ধাতু সোনা এবং প্ল্যাটিনামকে সস্তা আয়রন নাইট্রাইড (Fe) দিয়ে প্রতিস্থাপন করেছে।2N)। এটি করার জন্য, দলটি একটি যৌগিক প্রক্রিয়া তৈরি করেছে যা প্রথমে ইলেক্ট্রোডকে আয়রন অক্সাইডের সাথে সমানভাবে আবরণ করে, যার কম বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা রয়েছে এবং তারপরে আয়রন অক্সাইডকে আয়রন নাইট্রাইডে রূপান্তরিত করে তার পরিবাহিতা বৃদ্ধি করে। দলটি এমন একটি প্রক্রিয়াও তৈরি করেছে যা আয়রন নাইট্রাইড প্রতিরক্ষামূলক স্তরের উপরে প্রায় 25 ন্যানোমিটার (এনএম) পুরু একটি ইরিডিয়াম অনুঘটককে সমানভাবে আবরণ করে, ইরিডিয়াম অনুঘটকের পরিমাণ 0.1 মিলিগ্রাম/সেমি-র কম করে।2, উচ্চ হাইড্রোজেন উত্পাদন দক্ষতা এবং স্থায়িত্ব সঙ্গে একটি ইলেক্ট্রোড ফলে. উন্নত ইলেক্ট্রোড অক্সিজেন উৎপাদনকারী ইলেক্ট্রোডের জন্য প্রতিরক্ষামূলক স্তর হিসাবে ব্যবহৃত সোনা বা প্ল্যাটিনামকে অ-মূল্যবান ধাতু নাইট্রাইড দিয়ে প্রতিস্থাপন করে এবং বিদ্যমান বাণিজ্যিক ইলেক্ট্রোলাইসিস ইউনিটের অনুরূপ কার্যকারিতা বজায় রাখে এবং ইরিডিয়াম অনুঘটকের পরিমাণ বিদ্যমান স্তরের 10% কমিয়ে দেয়। উপরন্তু, নতুন উপাদান সহ ইলেক্ট্রোলাইসিস ইউনিটটি তার প্রাথমিক স্থায়িত্ব যাচাই করার জন্য 100 ঘন্টারও বেশি সময় ধরে পরিচালিত হয়েছিল। "ইরিডিয়াম অনুঘটকের পরিমাণ হ্রাস করা এবং প্ল্যাটিনাম প্রতিরক্ষামূলক স্তরের জন্য বিকল্প উপকরণগুলি বিকাশ করা পলিমার ইলেক্ট্রোলাইট মেমব্রেন সবুজ হাইড্রোজেন উত্পাদন ডিভাইসগুলির অর্থনৈতিক এবং ব্যাপক ব্যবহারের জন্য অপরিহার্য, এবং প্ল্যাটিনামের পরিবর্তে সস্তা আয়রন নাইট্রাইডের ব্যবহার অত্যন্ত তাৎপর্যপূর্ণ," বলেন KIST-এর ডঃ হিউন এস পার্ক। "ইলেক্ট্রোডের কর্মক্ষমতা এবং স্থায়িত্ব আরও পর্যবেক্ষণ করার পরে, আমরা নিকট ভবিষ্যতে এটি বাণিজ্যিক ডিভাইসগুলিতে প্রয়োগ করব।"

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ডেটা ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• অ্যাড্রিয়েন অ্যাশলির সাথে ভবিষ্যত মিন্টিং। এখানে প্রবেশ করুন.
• PREIPO® এর সাথে PRE-IPO কোম্পানিতে শেয়ার কিনুন এবং বিক্রি করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://www.nanowerk.com/news2/green/newsid=63099.php