
पाण्यातून स्वस्त 'हरित हायड्रोजन' उत्प्रेरक! कोबाल्ट-निकेल-फॉस्फेटच्या मिश्रणातून किफायतशीर कॅटॅलिस्ट
भविष्यातील स्वच्छ इंधन म्हणून वेगाने पुढे येत असलेल्या हरित हायड्रोजन निर्मितीला आयआयटी मुंबईच्या संशोधनामुळे नवी दिशा मिळण्याची शक्यता आहे. पाण्याचे विद्युत अपघटन करून हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन वेगळे करण्यासाठी संशोधकांनी कोबाल्ट, निकेल, फॉस्फेट आणि ग्राफाइटपासून कमी खर्चाचा, कार्यक्षम आणि टिकाऊ उत्प्रेरक विकसित केला आहे. या संशोधनामुळे हरित हायड्रोजन निर्मितीचा खर्च कमी करण्याच्या दिशेने महत्त्वाचे पाऊल पडले आहे. या संशोधणामुळे वाहतूक, उद्योग आणि ऊर्जा क्षेत्रासाठी स्वच्छ इंधनाचा पर्याय मिळण्याची शक्यता आहे.(फोटो सौजन्य – AI)
पाण्याचे इलेक्ट्रॉलिसिस करताना कॅथोडवर हायड्रोजन उत्सर्जन अभिक्रिया, तर अॅनोडवर ऑक्सिजन उत्सर्जन अभिक्रिया होते. मात्र या दोन्ही प्रक्रियांना मोठ्या ऊर्जेच्या अडथळ्यांचा सामना करावा लागतो. हे अडथळे कमी करण्यासाठी उत्प्रेरकांची गरज असते. सध्या या क्षेत्रात प्लॅटिनम, रूथेनियम आणि इरिडियमसारख्या मौल्यवान धातूंवर मोठ्या प्रमाणात अवलंबून राहावे लागते. या धातूंची किंमत जास्त असल्याने मोठ्या प्रमाणावर हायड्रोजन निर्मितीसमोर खर्चाचे आव्हान आहे.
आयआयटी मुंबईच्या संशोधकांनी ‘मॉलेक्युलर प्रिकर्सर्स इंजिनिअरिंग’ पद्धतीचा वापर करून कोबाल्ट निकेल फॉस्फेटचा अस्फटिकी थर विद्युतवाहक ग्राफाइटवर तयार केला. कोबाल्ट आणि निकेलच्या संयोगामुळे हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन निर्मितीच्या दोन्ही अभिक्रियांना चालना मिळते, तर ग्राफाइटमुळे विद्युतवाहन सुधारते.विशेष म्हणजे, प्रयोगादरम्यान हा उत्प्रेरक ७२ तास अखंड कार्यरत राहिला आणि जवळपास स्थिर कार्यक्षमता दाखवली. ऑक्सिजन निर्मितीच्या वेळी उत्प्रेरकाच्या पृष्ठभागावर संरचनात्मक बदल झाले; मात्र त्यामुळे त्याची कार्यक्षमता कमी न होता ती टिकून राहण्यास मदत झाली.
समुद्रात ‘मरीन नेव्हिगेशन बॉईज’ची सोय!ओहोटी रेषेच्या चिन्हांकनासाठी पालिकेचा २.७७ कोटींचा प्रस्ताव
पेट्रोलच्या तुलनेत हायड्रोजनमध्ये अधिक ऊर्जाघनता असून त्याच्या वापरातून कार्बन उत्सर्जन मोठ्या प्रमाणात कमी करण्याची क्षमता H2 आहे. त्यामुळे वाहतूक, उद्योग आणि ऊर्जा क्षेत्रासाठी स्वच्छ इंधनाचा पर्याय विकसित करण्याच्या प्रयत्नांना या संशोधनामुळे बळ मिळू शकते.उत्प्रेरक तयार प्रगत विद्युत करण्यासाठी आण्विक पूर्वद्रव्यांची योग्य रचना करणे हा प्रभावी आणि बहुपयोगी मार्ग ठरू शकतो.
Ans: नवीकरणीय ऊर्जेचा वापर करून पाण्याचे इलेक्ट्रोलिसिस करत हायड्रोजन तयार केला जातो, त्याला हरित हायड्रोजन म्हणतात. या प्रक्रियेत कार्बन उत्सर्जन तुलनेने कमी असते.
Ans: पाण्याचे इलेक्ट्रोलिसिस अधिक कार्यक्षम करण्यासाठी हा उत्प्रेरक वापरला जाऊ शकतो. त्यामुळे हायड्रोजन निर्मितीची प्रक्रिया अधिक प्रभावी होण्यास मदत होते.
Ans: हायड्रोजन निर्मितीचा खर्च कमी झाल्यास स्वच्छ ऊर्जेचा वापर मोठ्या प्रमाणावर वाढण्यास मदत होऊ शकते. त्यामुळे उद्योग आणि वाहतूक क्षेत्रातील कार्बन उत्सर्जन कमी करण्याच्या प्रयत्नांना चालना मिळू शकते.