દરિયાઈ પાણી એ પૃથ્વી પરના સૌથી વિપુલ સંસાધનો પૈકીનું એક છે, જે હાઈડ્રોજનના સ્ત્રોત તરીકે — સ્વચ્છ ઊર્જાના સ્ત્રોત તરીકે ઇચ્છનીય — અને શુષ્ક આબોહવામાં પીવાના પાણીનું વચન આપે છે. પરંતુ તાજા પાણીમાંથી હાઇડ્રોજન ઉત્પન્ન કરવામાં સક્ષમ પાણી-વિભાજન તકનીકો વધુ અસરકારક બની હોવા છતાં, દરિયાઇ પાણી એક પડકાર બની રહ્યું છે.

હ્યુસ્ટન યુનિવર્સિટીના સંશોધકોએ નવા ઓક્સિજન ઉત્ક્રાંતિ પ્રતિક્રિયા ઉત્પ્રેરક સાથે નોંધપાત્ર સફળતાની જાણ કરી છે, જે હાઇડ્રોજન ઉત્ક્રાંતિ પ્રતિક્રિયા ઉત્પ્રેરક સાથે મળીને, ઔદ્યોગિક માંગને ટેકો આપવા સક્ષમ વર્તમાન ઘનતા પ્રાપ્ત કરી છે જ્યારે દરિયાઈ પાણીનું વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ શરૂ કરવા માટે પ્રમાણમાં ઓછા વોલ્ટેજની જરૂર પડે છે.

સંશોધકો કહે છે કે સસ્તી બિન-ઉમદા ધાતુના નાઇટ્રાઇડ્સથી બનેલું ઉપકરણ, દરિયાના પાણીમાંથી સસ્તું હાઇડ્રોજન અથવા પીવાનું પાણી બનાવવાના અગાઉના પ્રયત્નોને મર્યાદિત કરતા ઘણા અવરોધોને ટાળવાનું સંચાલન કરે છે. આ કાર્ય નેચર કોમ્યુનિકેશન્સમાં વર્ણવેલ છે.

UH ખાતેના ટેક્સાસ સેન્ટર ફોર સુપરકન્ડક્ટિવિટીના ડિરેક્ટર અને પેપરના અનુરૂપ લેખક ઝિફેંગ રેને જણાવ્યું હતું કે, સોડિયમ, ક્લોરિન, કેલ્શિયમના મુક્ત આયનો સેટ કર્યા વિના હાઇડ્રોજન ઉત્પન્ન કરવા માટે દરિયાઇ પાણીને અસરકારક રીતે વિભાજિત કરી શકે તેવા ઉત્પ્રેરકનો અભાવ મુખ્ય અવરોધ છે. અને દરિયાઈ પાણીના અન્ય ઘટકો, જે એકવાર મુક્ત થયા પછી ઉત્પ્રેરક પર સ્થિર થઈ શકે છે અને તેને નિષ્ક્રિય બનાવી શકે છે. ક્લોરિન આયનો ખાસ કરીને સમસ્યારૂપ હોય છે, કારણ કે ક્લોરિનને હાઇડ્રોજન મુક્ત કરવા માટે જરૂરી કરતાં સહેજ વધારે વોલ્ટેજની જરૂર પડે છે.

સંશોધકોએ ટેક્સાસના દરિયાકિનારે ગેલ્વેસ્ટન ખાડીમાંથી ખેંચાયેલા દરિયાઈ પાણી સાથે ઉત્પ્રેરકનું પરીક્ષણ કર્યું. રેન, UH ખાતે ભૌતિકશાસ્ત્રના MD એન્ડરસન ચેર પ્રોફેસર, જણાવ્યું હતું કે તે ગંદા પાણી સાથે પણ કામ કરશે, જે પાણીમાંથી હાઇડ્રોજનનો બીજો સ્ત્રોત પૂરો પાડશે જે ખર્ચાળ સારવાર વિના અન્યથા બિનઉપયોગી છે.

"મોટા ભાગના લોકો પાણીના વિભાજન દ્વારા હાઇડ્રોજન ઉત્પન્ન કરવા સ્વચ્છ તાજા પાણીનો ઉપયોગ કરે છે," તેમણે કહ્યું. "પરંતુ સ્વચ્છ તાજા પાણીની ઉપલબ્ધતા મર્યાદિત છે."

પડકારોને સંબોધવા માટે, સંશોધકોએ સંક્રમણ મેટલ-નાઈટ્રાઈડનો ઉપયોગ કરીને ત્રિ-પરિમાણીય કોર-શેલ ઓક્સિજન ઉત્ક્રાંતિ પ્રતિક્રિયા ઉત્પ્રેરકની રચના અને સંશ્લેષણ કર્યું, જેમાં છિદ્રાળુ નિકલ પર નિકલ-આયર્ન-નાઈટ્રાઈડ સંયોજન અને નિકલ-મોલિબ્ડેનમ-નાઈટ્રાઈડ નેનોરોડ્સનો સમાવેશ થાય છે.

પ્રથમ લેખક લુઓ યુ, યુએચના પોસ્ટડોક્ટરલ સંશોધક કે જેઓ સેન્ટ્રલ ચાઇના નોર્મલ યુનિવર્સિટી સાથે પણ જોડાયેલા છે, તેમણે જણાવ્યું હતું કે નવા ઓક્સિજન ઉત્ક્રાંતિ પ્રતિક્રિયા ઉત્પ્રેરકને નિકલ-મોલિબ્ડેનમ-નાઇટ્રાઇડ નેનોરોડ્સના અગાઉ નોંધાયેલા હાઇડ્રોજન ઉત્ક્રાંતિ પ્રતિક્રિયા ઉત્પ્રેરક સાથે જોડી દેવામાં આવી હતી.

ઉત્પ્રેરકોને બે-ઇલેક્ટ્રોડ આલ્કલાઇન ઇલેક્ટ્રોલાઇઝરમાં એકીકૃત કરવામાં આવ્યા હતા, જે થર્મોઇલેક્ટ્રિક ઉપકરણ દ્વારા અથવા AA બેટરી દ્વારા કચરો ગરમી દ્વારા સંચાલિત કરી શકાય છે.

1.564 V થી 1.581 V સુધીની શ્રેણીમાં પ્રતિ ચોરસ સેન્ટીમીટર (વર્તમાન ઘનતાનું માપ, અથવા mA cm-2) ની વર્તમાન ઘનતા 100 મિલિએમ્પીયર પેદા કરવા માટે જરૂરી સેલ વોલ્ટેજ.

વોલ્ટેજ નોંધપાત્ર છે, યુએ કહ્યું, કારણ કે જ્યારે હાઇડ્રોજન ઉત્પન્ન કરવા માટે ઓછામાં ઓછા 1.23 V નો વોલ્ટેજ જરૂરી છે, ત્યારે ક્લોરિન 1.73 V ના વોલ્ટેજ પર ઉત્પન્ન થાય છે, એટલે કે ઉપકરણ વોલ્ટેજ સાથે વર્તમાન ઘનતાના અર્થપૂર્ણ સ્તરનું ઉત્પાદન કરવામાં સક્ષમ હોવું જોઈએ. બે સ્તરો વચ્ચે.

રેન અને યુ ઉપરાંત, પેપર પરના સંશોધકોમાં કિંગ ઝુ, શાઓવેઇ સોંગ, બ્રાયન મેકલેહેની, દેઝી વાંગ, ચુનઝેંગ વુ, ઝાઓજુન કિન, જીમિંગ બાઓ અને શુઓ ચેન, બધા યુએચ; અને સેન્ટ્રલ ચાઇના નોર્મલ યુનિવર્સિટીના યિંગ યુ.

સાયન્સડેઇલીના મફત ઇમેઇલ ન્યૂઝલેટર્સ સાથે નવીનતમ વિજ્ઞાન સમાચાર મેળવો, દરરોજ અને સાપ્તાહિક અપડેટ થાય છે. અથવા તમારા RSS રીડરમાં કલાકદીઠ અપડેટેડ ન્યૂઝફીડ જુઓ:

તમે ScienceDaily વિશે શું વિચારો છો તે અમને જણાવો — અમે હકારાત્મક અને નકારાત્મક બંને ટિપ્પણીઓનું સ્વાગત કરીએ છીએ. સાઇટનો ઉપયોગ કરવામાં કોઈ સમસ્યા છે? પ્રશ્નો?