സമുദ്രജലം ഭൂമിയിലെ ഏറ്റവും സമൃദ്ധമായ വിഭവങ്ങളിൽ ഒന്നാണ്, ഹൈഡ്രജൻ്റെ ഉറവിടം - ശുദ്ധമായ ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സെന്ന നിലയിൽ അഭികാമ്യം - വരണ്ട കാലാവസ്ഥയിൽ കുടിവെള്ളം എന്നിവ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. എന്നാൽ ശുദ്ധജലത്തിൽ നിന്ന് ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന ജലവിഭജന സാങ്കേതികവിദ്യകൾ കൂടുതൽ ഫലപ്രദമാകുമ്പോഴും കടൽജലം ഒരു വെല്ലുവിളിയായി തുടരുന്നു.

ഹ്യൂസ്റ്റൺ സർവകലാശാലയിലെ ഗവേഷകർ ഒരു പുതിയ ഓക്സിജൻ പരിണാമ പ്രതിപ്രവർത്തന ഉൽപ്രേരകവുമായി ഒരു സുപ്രധാന മുന്നേറ്റം റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തിട്ടുണ്ട്, ഇത് ഒരു ഹൈഡ്രജൻ പരിണാമ പ്രതിപ്രവർത്തന ഉൽപ്രേരകവുമായി സംയോജിപ്പിച്ച്, സമുദ്രജല വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം ആരംഭിക്കുന്നതിന് താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ വോൾട്ടേജ് ആവശ്യമായി വരുമ്പോൾ വ്യാവസായിക ആവശ്യങ്ങൾ പിന്തുണയ്ക്കാൻ കഴിവുള്ള നിലവിലെ സാന്ദ്രത കൈവരിക്കാൻ കഴിഞ്ഞു.

വിലകുറഞ്ഞ നോൺ-നോബിൾ ലോഹ നൈട്രൈഡുകൾ അടങ്ങിയ ഉപകരണം, കടൽജലത്തിൽ നിന്ന് ഹൈഡ്രജൻ അല്ലെങ്കിൽ സുരക്ഷിതമായ കുടിവെള്ളം ചെലവുകുറഞ്ഞ രീതിയിൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള മുൻകാല ശ്രമങ്ങളെ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരുന്ന പല തടസ്സങ്ങളും ഒഴിവാക്കാൻ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതായി ഗവേഷകർ പറയുന്നു. നേച്ചർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷനിൽ ഈ പ്രവൃത്തി വിവരിച്ചിട്ടുണ്ട്.

സോഡിയം, ക്ലോറിൻ, കാൽസ്യം എന്നിവയുടെ സ്വതന്ത്ര അയോണുകൾ സജ്ജീകരിക്കാതെ ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് സമുദ്രജലം ഫലപ്രദമായി വിഭജിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു ഉൽപ്രേരകത്തിൻ്റെ അഭാവമാണ് ഒരു പ്രധാന തടസ്സമെന്ന് യുഎച്ചിലെ ടെക്സസ് സെൻ്റർ ഫോർ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി ഡയറക്ടറും പേപ്പറിൻ്റെ അനുബന്ധ രചയിതാവുമായ ഷിഫെങ് റെൻ പറഞ്ഞു. കടൽജലത്തിൻ്റെ മറ്റ് ഘടകങ്ങൾ, ഒരിക്കൽ സ്വതന്ത്രമാക്കപ്പെട്ടാൽ ഉൽപ്രേരകത്തിൽ സ്ഥിരതാമസമാക്കുകയും അതിനെ നിഷ്ക്രിയമാക്കുകയും ചെയ്യും. ക്ലോറിൻ അയോണുകൾ പ്രത്യേകിച്ചും പ്രശ്നകരമാണ്, കാരണം ക്ലോറിൻ സ്വതന്ത്രമാക്കാൻ ഹൈഡ്രജൻ ആവശ്യമായതിനേക്കാൾ അല്പം ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ആവശ്യമാണ്.

ടെക്സസ് തീരത്തെ ഗാൽവെസ്റ്റൺ ബേയിൽ നിന്ന് വലിച്ചെടുത്ത കടൽജലം ഉപയോഗിച്ചാണ് ഗവേഷകർ കാറ്റലിസ്റ്റുകൾ പരീക്ഷിച്ചത്. ഇത് മലിനജലവുമായി പ്രവർത്തിക്കുമെന്നും ചെലവേറിയ സംസ്കരണമില്ലാതെ ഉപയോഗശൂന്യമായ വെള്ളത്തിൽ നിന്ന് ഹൈഡ്രജൻ്റെ മറ്റൊരു ഉറവിടം നൽകുമെന്നും യുഎച്ചിലെ ഫിസിക്സ് പ്രൊഫസർ എംഡി ആൻഡേഴ്സൺ ചെയർ പറഞ്ഞു.

"മിക്ക ആളുകളും വെള്ളം വിഭജിച്ച് ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ ശുദ്ധമായ ശുദ്ധജലം ഉപയോഗിക്കുന്നു," അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു. "എന്നാൽ ശുദ്ധമായ ശുദ്ധജലത്തിൻ്റെ ലഭ്യത പരിമിതമാണ്."

വെല്ലുവിളികളെ നേരിടാൻ, ഗവേഷകർ ട്രാൻസിഷൻ മെറ്റൽ-നൈട്രൈഡ് ഉപയോഗിച്ച് ഒരു ത്രിമാന കോർ-ഷെൽ ഓക്സിജൻ പരിണാമ പ്രതിപ്രവർത്തന ഉത്തേജകം രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുകയും സമന്വയിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു, നിക്കിൾ-ഇരുമ്പ്-നൈട്രൈഡ് സംയുക്തം, നിക്കിൾ-മോളിബ്ഡിനം-നൈട്രൈഡ് നാനോറോഡുകൾ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് സുഷിര നിക്കിൾ നുരയിൽ നിർമ്മിച്ച നാനോ കണങ്ങൾ.

സെൻട്രൽ ചൈന നോർമൽ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയുമായി അഫിലിയേറ്റ് ചെയ്‌തിട്ടുള്ള യുഎച്ചിലെ പോസ്റ്റ്‌ഡോക്‌ടറൽ ഗവേഷകനായ ആദ്യ രചയിതാവ് ലുവോ യു പറഞ്ഞു, പുതിയ ഓക്‌സിജൻ പരിണാമ പ്രതിപ്രവർത്തന ഉൽപ്രേരകം നിക്കിൾ-മോളിബ്ഡിനം-നൈട്രൈഡ് നാനോറോഡുകളുടെ മുമ്പ് റിപ്പോർട്ട് ചെയ്‌ത ഹൈഡ്രജൻ പരിണാമ പ്രതിപ്രവർത്തന ഉൽപ്രേരകവുമായി ജോടിയാക്കിയിരിക്കുന്നു.

കാറ്റലിസ്റ്റുകൾ രണ്ട്-ഇലക്ട്രോഡ് ആൽക്കലൈൻ ഇലക്ട്രോലൈസറിലേക്ക് സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് ഒരു തെർമോഇലക്ട്രിക് ഉപകരണം വഴിയോ AA ബാറ്ററി വഴിയോ പാഴ് താപം ഉപയോഗിച്ച് പ്രവർത്തിപ്പിക്കാനാകും.

1.564 V മുതൽ 1.581 V വരെയാണ് ഒരു ചതുരശ്ര സെൻ്റിമീറ്ററിൽ (നിലവിലെ സാന്ദ്രതയുടെ അളവ്, അല്ലെങ്കിൽ mA cm-2) നിലവിലെ സാന്ദ്രത 100 മില്ലി ആമ്പിയർ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ ആവശ്യമായ സെൽ വോൾട്ടേജുകൾ.

വോൾട്ടേജ് പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു, കാരണം ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് കുറഞ്ഞത് 1.23 V വോൾട്ടേജ് ആവശ്യമാണെങ്കിലും, ക്ലോറിൻ 1.73 V വോൾട്ടേജിൽ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, അതായത് ഒരു വോൾട്ടേജിനൊപ്പം നിലവിലെ സാന്ദ്രതയുടെ അർത്ഥവത്തായ തലങ്ങൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ ഉപകരണത്തിന് കഴിയണം. രണ്ട് തലങ്ങൾക്കിടയിൽ.

റെൻ, യു എന്നിവരെ കൂടാതെ, പ്രബന്ധത്തിലെ ഗവേഷകരിൽ ക്വിംഗ് സു, ഷാവോയ് സോംഗ്, ബ്രയാൻ മക്എൽഹെന്നി, ദേജി വാങ്, ചുൻഷെങ് വു, ഷാവോജുൻ ക്വിൻ, ജിമിംഗ് ബാവോ, ഷുവോ ചെൻ എന്നിവരും ഉൾപ്പെടുന്നു. കൂടാതെ സെൻട്രൽ ചൈന നോർമൽ യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ യിംഗ് യു.

സയൻസ് ഡെയ്‌ലിയുടെ സൗജന്യ ഇമെയിൽ വാർത്താക്കുറിപ്പുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഏറ്റവും പുതിയ ശാസ്‌ത്ര വാർത്തകൾ നേടൂ, ദിവസവും ആഴ്‌ചതോറും അപ്‌ഡേറ്റ് ചെയ്യുന്നു. അല്ലെങ്കിൽ നിങ്ങളുടെ RSS റീഡറിൽ മണിക്കൂർ തോറും അപ്ഡേറ്റ് ചെയ്ത വാർത്താ ഫീഡുകൾ കാണുക:

സയൻസ് ഡെയ്‌ലിയെക്കുറിച്ച് നിങ്ങൾ എന്താണ് ചിന്തിക്കുന്നതെന്ന് ഞങ്ങളോട് പറയുക - അനുകൂലവും പ്രതികൂലവുമായ അഭിപ്രായങ്ങളെ ഞങ്ങൾ സ്വാഗതം ചെയ്യുന്നു. സൈറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നതിൽ എന്തെങ്കിലും പ്രശ്നമുണ്ടോ? ചോദ്യങ്ങൾ?