سائنسدانوں نے اگلی نسل کا ایک قابل توسیع آلہ تیار کیا ہے جو صرف شمسی توانائی کا استعمال کرتے ہوئے پانی کے مالیکیولز کو تقسیم کرکے گرین ہائیڈروجن پیدا کرتا ہے۔

گرین ہائیڈروجن صاف ستھرے ایندھن میں سے ایک ہے، جو صنعتوں کو ڈیکاربنائز کرنے، گاڑیوں کو طاقت دینے اور قابل تجدید توانائی کو ذخیرہ کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ اس کے باوجود، اب تک، توسیع پذیر اور لاگت سے موثر پیداواری طریقے مبہم بنے ہوئے تھے۔

اس سمت میں ایک بڑی چھلانگ لگاتے ہوئے، سینٹر فار نینو اینڈ سافٹ میٹر سائنسز (سی ای این ایس)، بنگلورو، سائنس اور ٹیکنالوجی کے ایک خود مختار ادارے (ڈی ایس ٹی ) کے سائنس دانوں نے اگلی نسل کا ایک آلہ تیار کیا ہے جو جیواشم ایندھن یا مہنگے وسائل پر انحصار کیے بغیر صرف شمسی توانائی اور زمین پر وافر مقدار میں دستیاب مواد کا استعمال کرتے ہوئے پانی کے مالیکیولوں کو تقسیم کرکے گرین  ہائیڈروجن پیدا کرتا ہے۔

ڈاکٹر آشوتوش کے سنگھ کی قیادت میں، تحقیقی ٹیم نے ایک جدید ترین سلکان پر مبنی فوٹوانوڈ ڈیزائن کیا جس میں ایک جدید این۔آئی ۔ پی  ہیٹروجنکشن فن تعمیر کا استعمال کیاگیا، جس میں اسٹیکڈ این۔ٹائپ tyO2، اندرونی (ان ڈوپڈ) ایس آئی ، اور p-type NiO سیمی کنڈکٹر تہوں پر مشتمل ہے جو چارج علیحدگی اور ٹرانسپورٹ کی کارکردگی کو بڑھانے کے لیے مل کر کام کرتے ہیں۔ مواد کو میگنیٹران سپٹرنگ کا استعمال کرتے ہوئے جمع کیا گیا تھا، ایک توسیع پذیر اور صنعت کے لیے تیار تکنیک جو درستگی اور کارکردگی کو یقینی بناتی ہے۔ انجینئرنگ کے اس سوچے سمجھے انداز نے روشنی کو بہتر جذب کرنے، تیز چارج کی نقل و حمل، اور دوبارہ ملاپ کے کم نقصانات کی اجازت دی، جو شمسی سے ہائیڈروجن کی موثر تبدیلی کے لیے اہم عناصر ہیں۔

یہ صرف لیبارٹری میں ملی  کامیابی سے کہیں زیادہ ہے۔ ڈیوائس نے 600 ایم وی  کی ایک بہترین سطحی فوٹو وولٹیج اور تقریباً 0.11 وی آر ایچ ای  کی کم آغاز کی صلاحیت حاصل کی، جس سے یہ شمسی توانائی کے تحت ہائیڈروجن کی پیداوار کے لیے انتہائی موثر ہے۔ اس سے بھی زیادہ متاثر کن بات یہ ہے کہ اس نے غیر معمولی طویل مدتی استحکام کا مظاہرہ کیا، الکلائن حالات میں کارکردگی میں صرف 4 فیصد تنزلی کے ساتھ 10 گھنٹے سے زیادہ مسلسل کام کیا، جو ایس آئی  پر مبنی فوٹو الیکٹرو کیمیکل سسٹمز میں ایک نادر کامیابی ہے۔

یہ نیا آلہ کئی وجوہات کی بنا پر پرکشش ہے، بشمول اعلی کارکردگی، کم توانائی کا ان پٹ، مضبوط پائیداری، اور لاگت سے موثر مواد، سبھی ایک ہی پیکیج میں۔ اس نے بڑے پیمانے پر کامیاب مظاہرہ بھی دکھایا،جس میں 25 سینٹی میٹر 2 فوٹو اینوڈ نے شمسی توانائی سے پانی کو تقسیم کرنے کے بہترین نتائج دیے۔

 

تصویر: این آئی پی ہیٹروجنکشن فوٹوانوڈ کی اسکیمیٹک مثال جو شمسی پانی کی موثر تقسیم کے لیے چارج کی منتقلی کا راستہ دکھاتی ہے۔ انسیٹ امیجز شمسی توانائی کے تحت ہائیڈروجن پیدا کرنے والے بڑے ایریا فوٹوانوڈ (25 سینٹی میٹر 2) اور اس کی سطح کے فوٹو وولٹیج رد عمل کو نمایاں کرتی ہیں جو مضبوط فوٹو الیکٹرو کیٹیلیٹک سرگرمی اور اسکیل ایبلٹی کو ظاہر کرتی ہے۔

ڈاکٹر سنگھ نے کہا کہ "سمارٹ مواد کو منتخب کرکے اور انہیں ہیٹرو سٹرکچرز میں ملا کر، ہم نے ایک ایسا آلہ بنایا ہے جو نہ صرف کارکردگی کو بڑھاتا ہے بلکہ بڑے پیمانے پر تیار بھی کیا جا سکتا ہے،" ڈاکٹر سنگھ نے کہا۔ "یہ ہمیں سستی، بڑے پیمانے پر شمسی سے ہائیڈروجن توانائی کے نظام کے ایک قدم کے قریب لاتا ہے۔"

یہ تحقیق رائل سوسائٹی آف کیمسٹری کے ذریعہ شائع ہونے والے جرنل آف میٹریلز کیمسٹری اے میں شائع ہوئی ہے اور محققین کا خیال ہے کہ یہ صرف شروعات ہے۔ مزید ترقی کے ساتھ، یہ ٹیکنالوجی گھروں سے لے کر فیکٹریوں تک ہائیڈروجن پر مبنی توانائی کے نظام کو ایندھن دے سکتی ہے، یہ سب سورج سے چلتے ہیں۔

******

ش ح۔ح ن۔س ا

U.No:1951

(Release ID: 2138117)