સસ્તી સ્વચ્છ ઊર્જાની આશા: પ્લેટિનમને બદલવા માટે નવી ધાતુ-મુક્ત ઉત્પ્રેરક

સ્ત્રોત: પ્રેસ ઇન્ફોર્મેશન બ્યુરો (PIB), ભારત સરકાર - વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજી મંત્રાલય PIB દિલ્હી pib.gov.in પર મૂળ પ્રકાશન વાંચો

• નવું ઉત્પ્રેરક મેટલ-મુક્ત કાર્બનિક છિદ્રાળુ સામગ્રી છે, જેનું નામ TTT-DHTD છે.
• પ્રયોગશાળા પરીક્ષણમાં તે વ્યાપારી પ્લેટિનમ ઉત્પ્રેરકની કામગીરીના આશરે 96 ટકા સુધી પહોંચી ગયું છે.
• 120 કલાકના સતત ઓપરેશન પછી પણ તેનું પ્રદર્શન યથાવત રહ્યું હતું
• આ સંશોધન જર્નલ સાયન્સ એડવાન્સિસમાં પ્રકાશિત થયું છે
• પ્લેટિનમને સસ્તી કાર્બનિક સામગ્રી સાથે બદલવાથી ઝીંક-એર કોષોની કિંમતમાં ભારે ઘટાડો થઈ શકે છે.

વૈજ્ઞાનિકોએ એક નવું ધાતુ-મુક્ત ઉત્પ્રેરક વિકસાવ્યું છે જે આગલી પેઢીની સ્વચ્છ ઉર્જા તકનીકોના ખર્ચને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી શકે છે.

આ સામગ્રી પ્લેટિનમ જેવી જ કામગીરી આપે છે, પરંતુ કોઈપણ કિંમતી ધાતુઓનો ઉપયોગ કરતી નથી.

ઓક્સિજન પ્રતિક્રિયા શા માટે મહત્વપૂર્ણ છે?

ઝીંક-એર બેટરીમાં, હવામાંથી ઓક્સિજન ઇલેક્ટ્રોડ્સ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. તેને ઓક્સિજન રિડક્શન રિએક્શન (ORR) કહેવામાં આવે છે.

બેટરીની કાર્યક્ષમતા આ પ્રતિક્રિયાની કાર્યક્ષમતા પર ઘણી હદ સુધી આધાર રાખે છે. ઝિંક-એર બેટરી ઝીંક જેવી સસ્તી અને પ્રમાણમાં સલામત ધાતુ પર આધારિત છે, તેથી તે આશાસ્પદ માનવામાં આવે છે.

તેમની રિચાર્જ ક્ષમતા, સાઇકલ લાઇફ અને ORR સ્પીડ સંબંધિત પડકારો હજુ પણ છે.

ઝિંક-એર બેટરી હાઇડ્રોજન ઇંધણ કોષો કરતાં વધુ સરળ અને કોમ્પેક્ટ સોલ્યુશન પ્રદાન કરી શકે છે. તેમને હાઇ-પ્રેશર હાઇડ્રોજન સ્ટોરેજ અથવા મોટા હાઇડ્રોજન સ્ટ્રક્ચર્સની જરૂર નથી.

પ્લેટિનમ બદલવા માટે નવી સામગ્રી

ઘણી સ્વચ્છ ઊર્જા તકનીકો, ખાસ કરીને હાઇડ્રોજન ઇંધણ કોષો, ORR માટે પ્લેટિનમ પર આધાર રાખે છે. પ્લેટિનમ એ વિશ્વની દુર્લભ અને સૌથી મોંઘી ધાતુઓમાંની એક છે.

તેની ઊંચી કિંમત અને મર્યાદિત ઉપલબ્ધતા તેના મોટા પાયે ઉપયોગ માટે મુખ્ય અવરોધો છે. તેથી, પ્લેટિનમ મુક્ત ઉત્પ્રેરક શોધવાનું જરૂરી માનવામાં આવે છે.

આ પદાર્થ એસએન બોઝ નેશનલ સેન્ટર ફોર બેઝિક સાયન્સ, કોલકાતા, ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ નેનો સાયન્સ એન્ડ ટેકનોલોજી (INST), મોહાલી અને SRM યુનિવર્સિટી, અમરાવતી, ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ સાયન્સ એન્ડ ટેક્નોલોજી (DST) હેઠળના સંશોધકો દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવ્યો હતો. તે 2,4,6-ટ્રિસ(4-એમિનોફેનિલ)-1,3,5-ટ્રાયઝીન (ટીટીટી) અને 4,8-ડાયોક્સો-4,8-ડાઇહાઇડ્રોબેન્ઝો[1,2-બી:4,5-બી']ડીથિઓફેન-2,6-ડાયકાર્બાલ્ડેહાઇડ (ડીએચટીડી) લિંકરથી બનેલું છે.

પ્રયોગમાં શું મળ્યું

ઝીંક-એર બેટરીમાં એર-ઇલેક્ટ્રોડ ઉત્પ્રેરક તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતી વખતે આ સામગ્રી પ્લેટિનમની જેમ કાર્ય કરવા સક્ષમ હતી.

પ્રયોગશાળા પરીક્ષણોમાં નવા ઉત્પ્રેરકે વ્યાપારી પ્લેટિનમ ઉત્પ્રેરકની કામગીરીના લગભગ 96 ટકા હાંસલ કર્યા છે. 120 કલાકના સતત ઓપરેશન પછી પણ તે સ્થિર રહ્યું અને તેની કામગીરી બગડી નહીં.

કાર્બન, સલ્ફર, નાઈટ્રોજન અને હાઈડ્રોજન જેવા સહેલાઈથી ઉપલબ્ધ તત્વોથી બનેલું, તેની મધપૂડા જેવી છિદ્રાળુ રચના અસરકારક રીતે ઓક્સિજનને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

પ્રોફેસરો અને સંશોધકો પ્રદીપ પચફૂલે, રામેન્દ્ર સુંદર ડે અને રણજીત થાપાની દેખરેખ હેઠળ અદ્યતન કમ્પ્યુટર સિમ્યુલેશન દ્વારા તપાસ હાથ ધરવામાં આવી હતી. ટીમના જણાવ્યા મુજબ, તેની પરમાણુ માળખું એવી જગ્યાઓ બનાવે છે જ્યાં ઓક્સિજનના પરમાણુ સરળતાથી બાંધી શકે છે અને પ્રતિક્રિયા કરી શકે છે.

વધુ સંભાવનાઓ

ટીમનું કહેવું છે કે પ્લેટિનમને સસ્તા ઓર્ગેનિક મટિરિયલથી બદલવાથી ઝિંક-એર કોષોની કિંમતમાં ભારે ઘટાડો થઈ શકે છે. આ સ્વચ્છ પરિવહન, પોર્ટેબલ પાવર સિસ્ટમ્સ અને નવીનીકરણીય ઊર્જા સંગ્રહને વધુ સસ્તું અને સુલભ બનાવી શકે છે.

સંશોધકોના મતે, આ વિકાસ ટકાઉ સામગ્રી સંશોધનમાં ભારતના વધતા યોગદાનને પણ દર્શાવે છે.

આ અહેવાલ પ્રેસ ઇન્ફર્મેશન બ્યુરો (PIB) દ્વારા જારી કરાયેલ સત્તાવાર પ્રેસ રિલીઝ પર આધારિત છે. મૂળ પ્રકાશનની લિંક ઉપર આપવામાં આવી છે.