জল থেকে একটি পরিষ্কার জ্বালানী নিষ্কাশন

30 মে, 2023 (নানোওয়ার্ক নিউজ) পরিষ্কার শক্তির প্রচুর সরবরাহ সরল দৃষ্টিতে লুকিয়ে আছে। এটি হাইড্রোজেন যা আমরা পানি থেকে বের করতে পারি (H2O) নবায়নযোগ্য শক্তি ব্যবহার করে। বিজ্ঞানীরা জলবায়ু পরিবর্তনের বিরুদ্ধে লড়াইয়ের অংশ হিসাবে জীবাশ্ম জ্বালানী প্রতিস্থাপনের জন্য জল থেকে পরিষ্কার হাইড্রোজেন উৎপাদনের জন্য কম খরচের পদ্ধতি খুঁজছেন। জল ছাড়া কিছুই নির্গত করার সময় হাইড্রোজেন যানবাহনকে শক্তি দিতে পারে। হাইড্রোজেন অনেক শিল্প প্রক্রিয়ার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ রাসায়নিক, বিশেষত ইস্পাত তৈরি এবং অ্যামোনিয়া উৎপাদনে। সেই শিল্পগুলিতে ক্লিনার হাইড্রোজেন ব্যবহার করা অত্যন্ত বাঞ্ছনীয়। Argonne ন্যাশনাল ল্যাবরেটরির নেতৃত্বে একটি বহু-প্রাতিষ্ঠানিক দল এমন একটি প্রক্রিয়ার জন্য একটি কম খরচের অনুঘটক তৈরি করেছে যা জল থেকে পরিষ্কার হাইড্রোজেন তৈরি করে। অন্যান্য অবদানকারীদের মধ্যে রয়েছে DOE-এর স্যান্ডিয়া ন্যাশনাল ল্যাবরেটরিজ এবং লরেন্স বার্কলে ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি, সেইসাথে জিনার ইনক। এই গবেষণাটি প্রকাশিত হয়েছিল বিজ্ঞান ("প্রোটন এক্সচেঞ্জ মেমব্রেন ইলেক্ট্রোলাইসিসের জন্য লা- এবং এমএন-ডোপড কোবাল্ট স্পিনেল অক্সিজেন বিবর্তন অনুঘটক"). পানির সাথে ইলেক্ট্রোক্যাটালিটিক প্রতিক্রিয়ার সময় তন্তুযুক্ত, আন্তঃসংযুক্ত অনুঘটক কণা (ডানে) থেকে বিবর্তিত অক্সিজেন বুদবুদ। বাম দিকে কোবাল্ট-ভিত্তিক অনুঘটকের জন্য জালি কাঠামো। (ছবি: আর্গোনে ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি/লিনা চং এবং লংশেং উ একটি শাটারস্টক ব্যাকগ্রাউন্ড ব্যবহার করে) "ইলেক্ট্রোলাইসিস নামক একটি প্রক্রিয়া জল থেকে হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেন তৈরি করে এবং প্রায় এক শতাব্দীরও বেশি সময় ধরে চলে আসছে," বলেছেন ডি-জিয়া লিউ, আর্গোনের সিনিয়র রসায়নবিদ৷ তিনি শিকাগো বিশ্ববিদ্যালয়ের প্রিটজকার স্কুল অফ মলিকুলার ইঞ্জিনিয়ারিং-এ একটি যৌথ নিয়োগও রেখেছেন। প্রোটন এক্সচেঞ্জ মেমব্রেন (পিইএম) ইলেক্ট্রোলাইজার এই প্রক্রিয়াটির জন্য প্রযুক্তির একটি নতুন প্রজন্মের প্রতিনিধিত্ব করে। তারা কাছাকাছি ঘরের তাপমাত্রায় উচ্চ দক্ষতার সাথে হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনে জল বিভক্ত করতে পারে। হ্রাসকৃত শক্তির চাহিদা তাদের সৌর এবং বায়ুর মতো নবায়নযোগ্য কিন্তু বিরতিহীন উত্স ব্যবহার করে পরিষ্কার হাইড্রোজেন উত্পাদন করার জন্য একটি আদর্শ পছন্দ করে তোলে। এই ইলেক্ট্রোলাইজার তার প্রতিটি ইলেক্ট্রোডের (ক্যাথোড এবং অ্যানোড) জন্য পৃথক অনুঘটকের সাথে চলে। ক্যাথোড অনুঘটক হাইড্রোজেন উত্পাদন করে, যখন অ্যানোড অনুঘটক অক্সিজেন গঠন করে। একটি সমস্যা হল অ্যানোড অনুঘটকটি ইরিডিয়াম ব্যবহার করে, যার বর্তমান বাজার মূল্য প্রতি আউন্স প্রায় $5,000। সরবরাহের অভাব এবং ইরিডিয়ামের উচ্চ মূল্য PEM ইলেক্ট্রোলাইজার ব্যাপকভাবে গ্রহণের জন্য একটি প্রধান বাধা হয়ে দাঁড়ায়। নতুন অনুঘটকের প্রধান উপাদান হল কোবাল্ট, যা ইরিডিয়ামের তুলনায় যথেষ্ট সস্তা। "আমরা একটি PEM ইলেক্ট্রোলাইজারে একটি কম খরচের অ্যানোড অনুঘটক তৈরি করার চেষ্টা করেছি যা ন্যূনতম শক্তি গ্রহণ করার সময় উচ্চ থ্রুপুটে হাইড্রোজেন তৈরি করে," লিউ বলেন। "আমাদের পদ্ধতি দ্বারা প্রস্তুত কোবাল্ট-ভিত্তিক অনুঘটক ব্যবহার করে, কেউ একটি ইলেক্ট্রোলাইজারে পরিষ্কার হাইড্রোজেন উত্পাদন করার জন্য খরচের প্রধান বাধা দূর করতে পারে।" Giner Inc., ইলেক্ট্রোলাইজার এবং জ্বালানী কোষের বাণিজ্যিকীকরণের দিকে কাজ করা একটি নেতৃস্থানীয় গবেষণা এবং উন্নয়ন সংস্থা, শিল্প অপারেটিং অবস্থার অধীনে তার PEM ইলেক্ট্রোলাইজার পরীক্ষা কেন্দ্রগুলি ব্যবহার করে নতুন অনুঘটকের মূল্যায়ন করেছে। পারফরম্যান্স এবং স্থায়িত্ব প্রতিযোগীদের অনুঘটকের তুলনায় অনেক বেশি। অনুঘটকের কর্মক্ষমতা আরও অগ্রসর করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ হল ইলেক্ট্রোলাইজার অপারেটিং অবস্থার অধীনে পারমাণবিক স্কেলে প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া বোঝা। দলটি আর্গোনে অ্যাডভান্সড ফোটন সোর্স (এপিএস) এ এক্স-রে বিশ্লেষণ ব্যবহার করে অপারেটিং অবস্থার অধীনে অনুঘটকের মধ্যে ঘটে যাওয়া জটিল কাঠামোগত পরিবর্তনগুলিকে বোঝায়। তারা স্যান্ডিয়া ল্যাবস এবং আর্গোনের সেন্টার ফর ন্যানোস্কেল ম্যাটেরিয়ালস (সিএনএম) এ ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপি ব্যবহার করে মূল অনুঘটক বৈশিষ্ট্যগুলিও শনাক্ত করেছে। APS এবং CNM উভয়ই DOE অফিস অফ সায়েন্স ব্যবহারকারী সুবিধা। "আমরা প্রস্তুতির বিভিন্ন পর্যায়ে নতুন অনুঘটকের পৃষ্ঠে পারমাণবিক কাঠামো চিত্রিত করেছি," বলেছেন জিয়াংগুও ওয়েন, একজন আর্গোন পদার্থ বিজ্ঞানী। উপরন্তু, বার্কলে ল্যাবের কম্পিউটেশনাল মডেলিং প্রতিক্রিয়া অবস্থার অধীনে অনুঘটকের স্থায়িত্ব সম্পর্কে গুরুত্বপূর্ণ অন্তর্দৃষ্টি প্রকাশ করেছে। দলের কৃতিত্ব হল DOE-এর হাইড্রোজেন এনার্জি আর্থশট উদ্যোগে এক ধাপ এগিয়ে যা মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের অনুকরণ করে স্পেস প্রোগ্রামের 1960 এর "মুন শট"। এর উচ্চাভিলাষী লক্ষ্য হল সবুজ হাইড্রোজেন উৎপাদনের খরচ এক দশকে এক ডলার প্রতি কিলোগ্রামে নামিয়ে আনা। সেই খরচে সবুজ হাইড্রোজেন উৎপাদন দেশের অর্থনীতিকে নতুন আকার দিতে পারে। অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে বৈদ্যুতিক গ্রিড, উত্পাদন, পরিবহন এবং আবাসিক এবং বাণিজ্যিক গরম অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

• 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=63079.php