گرین ہائیڈروجن کی پیداوار کی لاگت کو کم کرنے کے لیے ٹیکنالوجیز تیار کرنا

02 جون 2023 (نانورک نیوز) گرین ہائیڈروجن، جو جیواشم ایندھن کے استعمال یا کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج کے بغیر ہائیڈروجن پیدا کرتی ہے، حالیہ برسوں میں ڈیکاربونائزڈ معیشت کو محسوس کرنے کی کوششوں کے ایک حصے کے طور پر تیزی سے اہم ہو گئی ہے۔ تاہم، سبز ہائیڈروجن پیدا کرنے والے واٹر الیکٹرولیسس آلات کی زیادہ پیداواری لاگت کی وجہ سے، گرین ہائیڈروجن کی اقتصادی فزیبلٹی بہت زیادہ نہیں رہی ہے۔ ایک ٹیکنالوجی کی ترقی جو پولیمر الیکٹرولائٹ میمبرین واٹر الیکٹرولیسس آلات میں استعمال ہونے والی نایاب دھاتوں جیسے اریڈیم اور پلاٹینم کی مقدار کو تیزی سے کم کرتی ہے، پیداواری لاگت کو کم کرنے کا راستہ کھول رہی ہے۔ کوریا انسٹی ٹیوٹ آف سائنس اینڈ ٹیکنالوجی (KIST) میں ہائیڈروجن اینڈ فیول سیل ریسرچ سنٹر کے ڈاکٹر Hyun S. Park اور Sung Jong Yoo کی سربراہی میں ایک تحقیقی ٹیم نے اعلان کیا کہ انہوں نے ایک ایسی ٹیکنالوجی تیار کی ہے جو پلاٹینم کی مقدار کو نمایاں طور پر کم کر سکتی ہے۔ اریڈیم، پولیمر الیکٹرولائٹ میمبرین واٹر الیکٹرولیسس ڈیوائسز کی الیکٹروڈ پروٹیکشن پرت میں استعمال ہونے والی قیمتی دھاتیں، اور موجودہ ڈیوائسز کے برابر کارکردگی اور استحکام کو محفوظ بناتا ہے (اپلائیڈ کیٹالیسس بی ماحولیاتی, "کم سے کم پلاٹینم گروپ میٹل کے استعمال کے ساتھ ہائی پرفارمنس واٹر الیکٹرولائزر: آئرن نائٹرائڈ – اریڈیم آکسائیڈ کور – مستحکم اور موثر آکسیجن ایوولوشن ری ایکشن کے لیے شیل نانو اسٹرکچرز"). نئی ٹکنالوجی (ریڈ-ایریڈیم کیٹالسٹ/گرین آئرن نائٹرائڈ) کے ساتھ کیٹیلسٹ شکل۔ (تصویر: کوریا انسٹی ٹیوٹ آف سائنس اینڈ ٹکنالوجی) خاص طور پر، پچھلے مطالعات کے برعکس جس میں اریڈیم کیٹالسٹ کی مقدار کو کم کرنے پر توجہ مرکوز کی گئی تھی جبکہ اس ڈھانچے کو برقرار رکھا گیا تھا جس میں پلاٹینم اور سونے کی ایک بڑی مقدار کو الیکٹروڈ پروٹیکشن پرت کے طور پر استعمال کیا گیا تھا، محققین نے قیمتی دھات کی جگہ لی۔ الیکٹروڈ پروٹیکشن پرت میں سستی آئرن نائٹرائڈ کے ساتھ جس کی سطح کا بڑا رقبہ ہے اور اس کے اوپر تھوڑی مقدار میں اریڈیم کیٹالسٹ کو یکساں طور پر لیپت کیا گیا ہے، جس سے الیکٹرولائسز ڈیوائس کی اقتصادی کارکردگی میں بہت اضافہ ہوتا ہے۔ پولیمر الیکٹرولائٹ میمبرین واٹر الیکٹرولیسس ڈیوائس ایک ایسا آلہ ہے جو قابل تجدید توانائی جیسے شمسی توانائی سے فراہم کی جانے والی بجلی کا استعمال کرتے ہوئے پانی کو گل کر ہائیڈروجن اور آکسیجن پیدا کرتا ہے، اور یہ سٹیل بنانے اور کیمیکلز جیسی مختلف صنعتوں کو ہائیڈروجن کی فراہمی میں کردار ادا کرتا ہے۔ اس کے علاوہ، قابل تجدید توانائی کو ہائیڈروجن توانائی کے طور پر ذخیرہ کرنا توانائی کی تبدیلی کے لیے فائدہ مند ہے، اس لیے اس آلے کی اقتصادی کارکردگی کو بڑھانا گرین ہائیڈروجن معیشت کے حصول کے لیے بہت ضروری ہے۔ ایک عام الیکٹرولائسز ڈیوائس میں، دو الیکٹروڈ ہوتے ہیں جو ہائیڈروجن اور آکسیجن پیدا کرتے ہیں، اور آکسیجن پیدا کرنے والے الیکٹروڈ کے لیے، جو انتہائی سنکنرن ماحول میں کام کرتا ہے، الیکٹروڈ کی سطح پر سونے یا پلاٹینم کو 1 ملی گرام/سینٹی میٹر پر لیپت کیا جاتا ہے۔2 استحکام اور پیداواری کارکردگی کو یقینی بنانے کے لیے حفاظتی پرت کے طور پر، اور 1-2 ملی گرام/سینٹی میٹر2 iridium اتپریرک کا سب سے اوپر لیپت ہے. ان الیکٹرولائسز ڈیوائسز میں استعمال ہونے والی قیمتی دھاتوں کے ذخائر اور پیداوار بہت کم ہوتی ہے، جو کہ گرین ہائیڈروجن پروڈکشن ڈیوائسز کو بڑے پیمانے پر اپنانے میں رکاوٹ ہے۔ اس ترقی کے لیے الیکٹروڈ فیبریکیشن کے عمل کی منصوبہ بندی۔ (تصویر: کوریا انسٹی ٹیوٹ آف سائنس اینڈ ٹیکنالوجی) پانی کے الیکٹرولائسز کی معاشیات کو بہتر بنانے کے لیے، ٹیم نے پولیمر الیکٹرولائٹ میمبرین ہائیڈروجن پروڈکشن ڈیوائسز میں آکسیجن الیکٹروڈ کے لیے حفاظتی پرت کے طور پر استعمال ہونے والی نایاب دھاتوں سونے اور پلاٹینم کو سستے آئرن نائٹرائڈ (Fe) سے تبدیل کیا۔2ن)۔ ایسا کرنے کے لیے، ٹیم نے ایک جامع عمل تیار کیا جو پہلے الیکٹروڈ کو آئرن آکسائیڈ کے ساتھ یکساں طور پر کوٹ کرتا ہے، جس میں برقی چالکتا کم ہوتی ہے، اور پھر اس کی چالکتا کو بڑھانے کے لیے آئرن آکسائیڈ کو آئرن نائٹرائیڈ میں تبدیل کرتی ہے۔ ٹیم نے ایک ایسا عمل بھی تیار کیا جو آئرن نائٹرائیڈ حفاظتی تہہ کے اوپر تقریباً 25 نینو میٹر (این ایم) موٹی ایک اریڈیم کیٹالسٹ کو یکساں طور پر ڈھانپتا ہے، جس سے اریڈیم کیٹالسٹ کی مقدار 0.1 ملی گرام/سینٹی میٹر سے کم ہو جاتی ہے۔2، جس کے نتیجے میں ہائیڈروجن کی پیداوار کی اعلی کارکردگی اور استحکام کے ساتھ الیکٹروڈ ہوتا ہے۔ ترقی یافتہ الیکٹروڈ آکسیجن پیدا کرنے والے الیکٹروڈ کے لیے حفاظتی تہہ کے طور پر استعمال ہونے والے سونے یا پلاٹینم کو غیر قیمتی دھاتی نائٹرائڈز سے بدل دیتا ہے جبکہ موجودہ تجارتی الیکٹرولیسس یونٹس کی طرح کارکردگی کو برقرار رکھتا ہے، اور اریڈیم کیٹالسٹ کی مقدار کو موجودہ سطح کے 10% تک کم کر دیتا ہے۔ اس کے علاوہ، نئے اجزاء کے ساتھ الیکٹرولائسز یونٹ کو 100 گھنٹے سے زیادہ کام کیا گیا تاکہ اس کی ابتدائی استحکام کی تصدیق کی جا سکے۔ پولیمر الیکٹرولائٹ میمبرین گرین ہائیڈروجن پروڈکشن ڈیوائسز کے کفایتی اور وسیع استعمال کے لیے اریڈیم کیٹیلسٹ کی مقدار کو کم کرنا اور پلاٹینم کی حفاظتی تہہ کے لیے متبادل مواد تیار کرنا ضروری ہے، اور پلاٹینم کی بجائے سستے آئرن نائٹرائیڈ کا استعمال بہت اہمیت کا حامل ہے۔ KIST کے ڈاکٹر Hyun S. پارک۔ "الیکٹروڈ کی کارکردگی اور پائیداری کا مزید مشاہدہ کرنے کے بعد، ہم اسے مستقبل قریب میں تجارتی آلات پر لاگو کریں گے۔"

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 ڈیٹا انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ایڈریین ایشلے کے ساتھ مستقبل کا نقشہ بنانا۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• PREIPO® کے ساتھ PRE-IPO کمپنیوں میں حصص خریدیں اور بیچیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://www.nanowerk.com/news2/green/newsid=63099.php