Innovative Supercrystal Material Ushers New Era In Solar Energy Efficiency

افلاطون کے ذریعہ دوبارہ شائع کیا گیا۔

فالونگ: 0

جدید سپر کرسٹل مواد شمسی توانائی کی کارکردگی میں نئے دور کا آغاز کرتا ہے۔

رابرٹ شریبر کے ذریعہ

برلن، جرمنی (SPX) دسمبر 04، 2023

میونخ کی Ludwig Maximilian University (LMU) کے محققین نے شمسی توانائی کی ٹکنالوجی میں ایک اہم چھلانگ لگائی ہے، جس نے اعلیٰ کارکردگی والے نینو اسٹرکچر تیار کیے ہیں جو سورج کی روشنی کا استعمال کرتے ہوئے سبز ہائیڈروجن کی پیداوار میں ایک نیا عالمی ریکارڈ قائم کرتے ہیں۔ یہ زمینی کام، جس کی تفصیل نیچر کیٹالیسس کی ایک اشاعت میں ہے، شمسی خلیوں اور فوٹوکاٹیلیسٹ کے لیے نئی راہیں کھولتی ہے۔

تحقیق کی قیادت کرتے ہوئے، LMU میں تجرباتی طبیعیات اور توانائی کی تبدیلی کے پروفیسر Emiliano Cortes نے شمسی توانائی کو استعمال کرنے کے لیے ایک نیا طریقہ اختیار کیا ہے۔ نانوکوسموس میں غوطہ لگاتے ہوئے، LMU کے Nano-Institute میں Cortes اور ان کی ٹیم شمسی توانائی کے زیادہ موثر استعمال کے لیے مادی حل تیار کرنے کے لیے تندہی سے کام کر رہی ہے۔ "جہاں سورج کی روشنی کے اعلی توانائی کے ذرات جوہری ڈھانچے سے ملتے ہیں وہیں سے ہماری تحقیق شروع ہوتی ہے،" کورٹیس نے اپنے کام کی اختراعی سمت پر زور دیتے ہوئے کہا۔

ٹیم کی توجہ زمین کی 'پتلی' سورج کی روشنی کے چیلنج پر قابو پانے پر مرکوز ہے، جو فی رقبہ کم توانائی پیش کرتی ہے۔ روایتی شمسی پینل بڑے علاقوں کو ڈھانپ کر اس کا ازالہ کرتے ہیں، لیکن کورٹیس کا نقطہ نظر مختلف ہے۔ ای-کنورژن کلسٹر آف ایکسی لینس کی مدد سے، سولر ٹیکنالوجیز گو ہائبرڈ اقدام، اور یورپی ریسرچ کونسل، LMU ٹیم نے پلازمونک نانو اسٹرکچرز تیار کیے ہیں جو شمسی توانائی کو زیادہ مؤثر طریقے سے مرکوز کرتے ہیں۔

ان کی سب سے قابل ذکر کامیابیوں میں سے ایک دو جہتی سپر کرسٹل ہے، جو سورج کی روشنی کا استعمال کرتے ہوئے فارمک ایسڈ سے ہائیڈروجن پیدا کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ اس منصوبے کے ایک اہم محقق ڈاکٹر میٹیاس ہیران بتاتے ہیں، "ہم پلازمونک دھات سے ذرات بناتے ہیں، اس معاملے میں، سونا، 10-200 نینو میٹر کی حد میں۔ اس پیمانے پر، سونے کے الیکٹران کے ساتھ نظر آنے والی روشنی کا تعامل نمایاں طور پر بڑھا ہوا ہے۔ اس تعامل کے نتیجے میں سونے کے ذرات کے درمیان انتہائی مقامی اور مضبوط برقی میدان ہوتے ہیں، جنہیں ہاٹ سپاٹ کہا جاتا ہے۔ پلاٹینم نینو پارٹیکلز کو حکمت عملی کے ساتھ ان انٹر اسپیسز میں رکھا جاتا ہے تاکہ فارمک ایسڈ کو مؤثر طریقے سے ہائیڈروجن میں تبدیل کیا جا سکے۔

اس عمل کی کارکردگی بے مثال ہے۔ سپر کرسٹل فارمک ایسڈ سے ہائیڈروجن کی پیداوار کی شرح 139 ملیمول فی گھنٹہ فی گھنٹہ کیٹیلیسٹ کا حامل ہے، جو اس وقت سورج کی روشنی کا استعمال کرتے ہوئے ہائیڈروجن کی پیداوار کا عالمی ریکارڈ رکھتا ہے۔ یہ پیش رفت ہائیڈروجن کی پیداوار کے روایتی طریقوں کا ایک امید افزا متبادل پیش کرتی ہے، جو بنیادی طور پر قدرتی گیس جیسے فوسل ایندھن پر انحصار کرتی ہے۔

Cortes اور Herran کی اختراع نہ صرف سبز ہائیڈروجن کی پیداوار میں پیشرفت کی نمائندگی کرتی ہے بلکہ صنعتی ایپلی کیشنز، جیسے CO2 کو قابل استعمال مادوں میں تبدیل کرنے کی صلاحیت بھی رکھتی ہے۔ پلازمونک اور اتپریرک دھاتوں کا دوہری انضمام قوی فوٹوکاٹیلیسٹ کی ترقی میں ایک اہم پیشرفت کی نشاندہی کرتا ہے۔

اس تحقیق کے مضمرات دور رس ہیں۔ شمسی توانائی کی تبدیلی کی کارکردگی کو بڑھا کر اور قابل تجدید ہائیڈروجن کی پیداوار کے لیے نئے راستے کھول کر، یہ ٹیکنالوجی پائیدار توانائی کے حل میں سب سے آگے ہے۔ LMU ٹیم کا کام، نینو ٹیکنالوجی اور فوٹو فزکس کی گہری سمجھ کے ذریعے، عالمی سطح پر زیادہ موثر اور ماحول دوست توانائی کے نظام کے لیے راہ ہموار کر سکتا ہے۔ ان کی مادی ترقی کو پہلے ہی پیٹنٹ کیا جا چکا ہے، جو اس کی تجارتی عملداری اور توانائی کے شعبے پر ممکنہ اثرات پر مضبوط اعتماد کا اشارہ ہے۔

تحقیقی رپورٹ:H2 جنریشن کے لیے پلازمونک بائی میٹالک دو جہتی سپر کرسٹلز