محققین نے  مکینیکل توانائی کا استعمال کرتے ہوئے موثرایچ₂ کی پیداوار کے لیے ایک نیا، مؤثر لاگت والا، دھات سے پاک غیر محفوظ نامیاتی  محرک تیار کیا ہے۔

عالمی درجہ حرارت میں اضافے اور فاسل ایندھن کے متعلقہ اثرات کو کم کرنے کے لیے، قابل تجدید توانائی پر مبنی پائیدار متبادل کی طرف منتقلی تیزی سے اہم ہوتی جا رہی ہے۔ گرین ہائیڈروجن (ایچ₂) ایندھن ایک اہم تبدیلی کرنے والی قابل تجدید اور صاف جلنے والی توانائی کے ذریعہ کے طور پر ابھرا ہے جو ایندھن کے خلیوں میں استعمال ہونے پر براہ راست کاربن کا اخراج نہیں کرتا ہے اور ایک ضمنی مصنوعات کے طور پر صرف پانی پیدا کرتا ہے۔ پائیدار توانائی میں سبز ایچ₂کے اہم کردار کو تسلیم کرتے ہوئے، حکومت ہند نے بڑے پیمانے پر پیداوار کو فروغ دینے، تحقیق اور اختراع کو فروغ دینے اور ایچ₂معیشت میں ملک کو ایک عالمی رہنما کے طور پر شناخت دلانے کے لیے نیشنل گرین ہائیڈروجن مشن کا آغاز کیا۔

ایچ₂ کی پیداوار کے ماحولیاتی طور پر نرم طریقوں میں پانی کی کل تقسیم ایک موثر اور توسیع پذیر تکنیک کے طور پر نمایاں ہے جومحرک حکمت عملی پر مبنی ہے ، کیونکہ ردعمل توانائی کے لحاظ سے ناموافق ہے ۔پیزوکیٹالیسس ایک امید افزا محرک ٹیکنالوجی کے طور پر ابھرا ہے جو پانی کی تقسیم کو متحرک کرنے کے لیے استعمال ہونے والے کارگو کیریئر پیدا کرنے کے لیے پیزو الیکٹرک مواد کے ساتھ مکینیکل خلل کا فائدہ اٹھاتا ہے ۔

ایک حالیہ اہم تحقیقی کام میں ، بنگلورو میں سینٹر فار ایڈوانسڈ سائنٹفک ریسرچ جواہر لال نہرو (جے این سی اے ایس آر) (حکومت ہند کے محکمہ سائنس و ٹیکنالوجی کے تحت ایک خود مختار ادارہ) میں کیمسٹری اور فزکس آف میٹریلز کے یونٹ کے پروفیسر تپس کے ماجی اور ان کی تحقیقی ٹیم نے پانی کے پیزوکیٹالیٹکا کی تقسیم کے لیےدھاتوں کےآزاد عطیہ دہندگان اور قبول کنندگان پر مبنی ایک کوولینٹ آرگینک فریم ورک (سی او ایف) تیار کیا ہے ۔ایڈوانسڈ فنکشنل میٹریلز میں شائع ہونے والی اس تحقیق میں ایک نامیاتی کوولینٹ فریم ورک (سی اوایف) کا مظاہرہ کیا گیا ہے جو مالیکیولا ڈوناڈورا آرگینکا ٹرس (4-امینوفینیل) امینا (ٹی اے پی اے) اور مولکولا ایسیپٹورا اینہیڈروسیڈو پیررومیلکو (پی ڈی اے) کے درمیان امیڈیکوس لنکس سے بنایا گیا ہے جو ایک منفرد فیری الیکٹرکو (فائی) آرڈر کی نمائش کرتا ہے ، جس میں پانی کی تقسیم کے لئے ایک موثر پیزوکاٹیٹیکا سرگرمی دکھائی گئی ہے ۔

یہ دریافت پانی کی تقسیم کے رد عمل کو متحرک کرنے کے لیے صرف بھاری یا ٹرانزیشن میٹل پر مبنی فیرو الیکٹرک (ایف ای) مواد کو پیزو کاٹیالسٹس کے طور پر استعمال کرنے کے روایتی تصور کو توڑ تی ہے۔ روایتی ایف ای مواد میں صرف سطح پر ہی محدود چارجز ہوتے ہیں جو عام طور پر ان کی پیزو کاٹیالسٹس سرگرمی کی فوری سچیوریشن  کا باعث بنتے ہیں۔ اس کے برعکس،سی او ایف یز میں ایف آئی ای  آرڈرنگ بڑے مقامی برقی فیلڈز کی وجہ سے سوراخ کی سطحوں پر کئی گنا زیادہ چارجز فراہم کرتی ہے۔سی اوایف کی سپنج نما غیر محفوظ ساخت پانی کے مالیکیولز کے پھیلاؤ کو ان چارج کیریئرز تک مؤثر طریقے سے رسائی اور استعمال کرنے کی اجازت دیتی ہے، جس کی وجہ سے انتہائی اعلی ایچ₂حاصل ہوتی ہے اور تمام آکسائیڈ پر مبنی غیر نامیاتی پیزو کاٹیالسٹس سے بہتر کارکردگی کا مظاہرہ ہوتا ہے۔

تصویر: دھات سے پاک عطیہ کنندہو قبول کنندہ پر مبنی ہم آہنگی نامیاتی فریم ورک کے ذریعہ پیزوکاٹیلیٹک پانی کی تقسیم کو اسکیمیٹک دکھا رہا ہے۔

 

ایک سادہ ڈونر مالیکیول جیسے ٹی اے پی اے اور ایک قبول کرنے والے مالیکیول جیسے پی ڈی اے کا استعمال کرتے ہوئے، پروفیسر ماجی اور ان کی ریسرچ ٹیم نے ایک سی او ایف سسٹم بنایا ہے جس میں مضبوط چارج ٹرانسفر خصوصیات ہیں، جو ڈوپولز (مثبت اور منفی چارجز کے درمیان علیحدگی) بناتی ہے۔

ٹی اے پی اے یونٹوں کی ایک منفرد پروپیلر جیسی شکل ہوتی ہے، جہاں ان کے بینزین کے حلقے ڈھانچے کی فلیٹ ہم آہنگی کو توڑنے کے لیے مڑتے اور موڑتے ہیں، جس سے یہ زیادہ مستحکم، کم توانائی والی حالت تک پہنچ سکتا ہے۔ جے این سی اے ایس آر کے پروفیسرا میش وی واگھمرے اور ان کی ٹیم جس نے اس تحقیق کے لئے شراکت کی،نے یہ ظاہر کرنے کے لیے نظریاتی تجزیوں کا استعمال کیا کہ اس سی او ایف میں توانائی بینڈز کے ساتھ ایک غیر معمولی الیکٹرانک ڈھانچہ ہے جو ایک دوسرے سےمر بوط ہیں اور ایک دوسرے کے ساتھ ڈوپول آرڈر کے ذریعے گونجتے ہیں۔ یہ جعلی ڈھانچے میں عدم استحکام کا سبب بنتا ہے، جس سے ایف آئی ای  آرڈر ہوتا ہے۔ یہ ایف آئی ای ڈوپولز مواد میں لچکدار موڑنے والی مالیکیولر حرکت کے ساتھ تعامل کرتے ہیں، جس سے وہ مکینیکل تناؤ کے لیے جوابدہ ہوتے ہیں۔ نتیجے کے طور پریہ مواد میکانکی طور پر متحرک ہونے پر الیکٹران ہول کے جوڑے پیدا کر سکتا ہےجو اسے ایچ₂ پیدا کرنے کے لیے پانی کی تقسیم کے لیے ایک انتہائی موثر پیزوکاٹیلسٹ بناتا ہے۔ اس ٹیم میں جے ااین سی اے ایس آر کے چار دیگر محققین محترمہ ادریجا گھوش، محترمہ سوربھی مینن، ڈاکٹر سندیپ بسواس اور ڈاکٹر انوپم ڈے شامل ہیں ۔

جے این سی اے ایس آر کے علاوہ ڈاکٹر سپریہ ساہو اور انڈین انسٹی ٹیوٹ آف سائنس ایجوکیشن اینڈ ریسرچ، پونے سے پروفیسر راما مورتی بومی شنکر اور روکلا یونیورسٹی آف سائنس اینڈ ٹیکنالوجی، پولینڈ سے پروفیسر جان کے۔ زریبا نے موجودہ بین الضابطہ مطالعات میں اہم شراکت کی۔

میکانی توانائی کا استعمال کرتے ہوئے ایچ₂کی اعلیٰ پیداوار کی شرح کے ساتھ ایک مؤثر ، دھات سے پاک نظام کا استعمال غیر محفوظ متضاد  محرک پر مبنی سبز ایچ₂ کے لیے ایک نیا باب کھولتا ہے۔

*****

 

 

ش ح۔ م ح ۔ ع د

U. No-600

 

(Release ID: 2127122) Visitor Counter : 11