नई सामग्री के साथ कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण किया जाता है
ऊर्जा प्राप्त करने के लिए नई विधि बहुत महत्वपूर्ण होगी
आपने उस प्रक्रिया के बारे में सुना होगा जिसके द्वारा पौधे और कुछ अन्य जीव सूर्य के प्रकाश को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। प्रकाश संश्लेषण के लिए धन्यवाद, एक प्रक्रिया जिसमें पौधे या शैवाल ऑक्सीजन (ओ 2) छोड़ते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ 2) का उपभोग करते हैं, पृथ्वी पर जीवन मौजूद रहता है। लेकिन क्या होगा अगर हम कृत्रिम रूप से ऊर्जा प्राप्त करने की ऐसी प्राकृतिक विधि का पुनरुत्पादन कर सकें?
स्टेट यूनिवर्सिटी ऑफ कैम्पिनास (यूनिकैंप) के रसायन विज्ञान संस्थान (आईक्यू) के शोधकर्ताओं के एक समूह ने ऊर्जा उत्पादन के मुख्य उद्देश्य के साथ कृत्रिम रूप से प्रकाश संश्लेषण करने की कोशिश करने के लिए नैनोमेट्रिक पैमाने (मीटर का अरबवां हिस्सा) पर सामग्री विकसित की।
"पौधों द्वारा किए गए प्राकृतिक प्रकाश संश्लेषण प्रणाली के मौजूदा ज्ञान के आधार पर, हम कृत्रिम सामग्रियों में प्रकाश संश्लेषक कार्य के लिए आवश्यक बिंदुओं को पुन: उत्पन्न करने की कोशिश कर रहे हैं, बिजली या यहां तक कि सौर ऊर्जा से ईंधन के लिए", जैक्सन डिर्सू मेगियाटो जूनियर, प्रोफेसर ने कहा यूनिकैम्प का आईक्यू, एफएपीईएसपी एजेंसी को।
कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण का विचार 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में शुरू हुआ था, लेकिन इसे कुछ साल पहले ही संभव माना गया था, कुछ वैज्ञानिक प्रगति के साथ, प्रयोगशाला में, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन गैसों को उत्पन्न करने के लिए सौर ऊर्जा और पानी का उपयोग करने की अनुमति दी गई थी। , निर्देशक मेगियाटो के अनुसार .
नवाचारों में से, शायद मुख्य उत्प्रेरक सामग्री हैं जो सौर ऊर्जा द्वारा सक्रिय होने पर प्रतिक्रियाओं को तेज करते हैं, पानी के अणुओं को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में तोड़ते हैं।
सिलिकॉन सौर पैनल भी विकसित किए गए हैं, जो इन फोटोएक्टिव सामग्रियों को पारंपरिक ईंधन कोशिकाओं से जोड़ने की संभावना को खोलते हैं - विद्युत रासायनिक कोशिकाएं जो हाइड्रोजन और ऑक्सीजन गैसों को फिर से पानी के अणुओं को बनाने के लिए रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती हैं। Dirceu Megiatto के अनुसार, सामग्री को ईंधन सेल से जोड़ने की चुनौती है। "अगर हम ईंधन सेल में नई सामग्री द्वारा उत्पादित हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का उपयोग करने में सक्षम हैं, तो पानी और बिजली फिर से उत्पन्न करना और कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण करने के चक्र को बंद करना संभव होगा," उन्होंने कहा।
हालांकि, प्रकाश संश्लेषण के लिए सामग्री के रूप में सिलिकॉन प्लेट का उपयोग करने के लिए कुछ डाउनसाइड्स हैं: वांछित शुद्धता प्राप्त करने के लिए उच्च लागत और मुश्किल प्रबंधन।
सिलिकॉन का विकल्प
कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण का उत्पादन करने के लिए एक वैकल्पिक प्राकृतिक सामग्री की मांग की गई, क्योंकि उस समय सिलिकॉन सौर पैनल व्यवहार्य नहीं थे। यूनिकैंप के आईक्यू ने प्रकृति में ही इस विकल्प की तलाश की। क्लोरोफिल से बेहतर कोई उत्प्रेरक नहीं है, एक वर्णक जो इसे हरा रंग देने के अलावा, प्रकाश संश्लेषण के लिए पौधों द्वारा प्राकृतिक रूप से भी उपयोग किया जाता है। "ये अणु सौर ऊर्जा को अवशोषित करने में सक्षम होने के लिए प्रकृति से बाहर का रास्ता हैं। उनकी रासायनिक संश्लेषण प्रक्रिया, हालांकि, कठिन और महंगी है", मेगियाटो ने टिप्पणी की।
इसलिए, एक कृत्रिम क्लोरोफिल बनाया गया, जिसे पोर्फिरिन कहा जाता है। इसका उपयोग करना आसान है और इसमें रासायनिक स्थिरता है जो प्राकृतिक क्लोरोफिल प्रदान नहीं करता है।
"ये सामग्री, जब उत्प्रेरक से जुड़ी होती है, तो पानी के अणुओं के ऑक्सीकरण के माध्यम से सौर ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में बदलने के लिए बहुत आशाजनक साबित हुई है, लेकिन फिलहाल, उनका अध्ययन केवल जलीय घोल में किया जा रहा है, न कि प्रकाश संश्लेषक में। डिवाइस असली, ”मेगियाटो ने कहा।
अब उद्देश्य एक ठोस सामग्री विकसित करने के लिए, उत्पन्न अणुओं के साथ एक फोटोएक्टिव पॉलीमेरिक फिल्म बनाना है, और उन्हें सौर सेल के कामकाज के लिए आवश्यक धातु और अर्धचालक प्लेटों (इलेक्ट्रोड) पर जमा करना है।
"इस परियोजना में प्राप्त ज्ञान को जैव ईंधन के उत्पादन के लिए उपयोग किए जाने वाले पौधों की उपज बढ़ाने के लिए कृषि अनुसंधान में भी लागू किया जा सकता है", मेगियाटो ने निष्कर्ष निकाला।
स्रोत: एफएपीईएसपी एजेंसी
