अगली पीढ़ी की सौर जल विभाजन तकनीक के माध्यम से हरित हाइड्रोजन

संदर्भ 

सेंटर फॉर नैनो एंड सॉफ्ट मैटर साइंसेज (CeNS), बेंगलुरु के भारतीय शोधकर्ताओं ने एक मापनीय सौर-चालित उपकरण विकसित किया है जो केवल सूर्य के प्रकाश एवं जल का उपयोग करके हरित हाइड्रोजन उत्पन्न करता है।

नए उपकरण के बारे में

यह एक फोटोइलेक्ट्रोकेमिकल (Photoelectrochemical- PEC) जल-विभाजन प्रणाली है जो उपयोग करती है:

• एक सिलिकॉन-आधारित फोटोएनोड जिसमें n-i-p हेटेरोजंक्शन आर्किटेक्चर है, जो निम्न से बना है:
  • n-टाइप TiO₂
  • मूलभूत Si
  • p-टाइप NiO

मुख्य विशेषताएँ

• आवेश पृथक्करण एवं परिवहन दक्षता को बढ़ाता है।
• मैग्नेट्रोन स्पटरिंग (एक मापनीय एवं उद्योग में तैयार की गई पतली-फिल्म जमा करने की तकनीक) का उपयोग करता है।
• बड़े पैमाने पर उत्पादन एवं सौर-से-हाइड्रोजन रूपांतरण के लिए अनुकूलित करता है।

महत्त्व

• लागत प्रभावी: प्रचुर मात्रा में एवं गैर-विषाक्त सामग्री का उपयोग करता है।
• मापनीयता: मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग बड़े पैमाने पर उत्पादन की अनुमति देता है।
• दक्षता
• • सतह फोटोवोल्टेज: 600 mV
  • कम ऑनसेट क्षमता: ~0.11 VRHE
• स्थिर: क्षारीय परिस्थितियों में 10 घंटे के बाद केवल 4% गिरावट के साथ प्रदर्शन बनाए रखता है।
• बड़े पैमाने पर व्यवहार्यता: 25 सेमी² फोटोएनोड मापनीयता प्रदर्शित करता है।
• स्व-संचालित: बाह्य विद्युत पर निर्भरता के बिना, केवल सौर ऊर्जा का उपयोग करके संचालित होता है।

भारत के लिए रणनीतिक महत्त्व

• वर्ष 2021 में शुरू किए गए राष्ट्रीय हाइड्रोजन मिशन का समर्थन करता है।
• वर्ष 2070 तक नेट-जीरो उत्सर्जन की दिशा में भारत की प्रगति को आगे बढ़ाता है।
• पेरिस समझौते के तहत भारत की प्रतिबद्धताओं के साथ संरेखित करता है।
• भारत को हरित हाइड्रोजन उत्पादन एवं निर्यात के लिए वैश्विक केंद्र बनाने की क्षमता को प्रदर्शित करता है।

PWOnlyIAS विशेष  ग्रीन हाइड्रोजन के बारे में परिभाषा: अक्षय ऊर्जा स्रोतों (जैसे- सौर, पवन) का उपयोग करके जल के इलेक्ट्रोलिसिस के माध्यम से उत्पादित हाइड्रोजन। लाभ शून्य कार्बन उत्सर्जन (हाइड्रोजन का सबसे स्वच्छ रूप)। इस्पात, सीमेंट, रसायन जैसे कठोर क्षेत्रों से कार्बन उत्सर्जन को कम करना। दीर्घकालिक ऊर्जा भंडारण एवं ग्रिड संतुलन को सक्षम बनाता है। हाइड्रोजन ईंधन सेल वाहनों के लिए ईंधन। जीवाश्म ईंधन आयात पर निर्भरता कम करता है, ऊर्जा सुरक्षा को बढ़ाता है।

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