व्यापकरूपेण वितरितं मृदाखनिजं α-लोह-(III) आक्सीहाइड्रोक्साइड् कार्बनडाय-आक्साइडस्य फॉर्मिक-अम्लरूपेण प्रकाश-निवृत्ति-कृते पुनःप्रयोगयोग्यः उत्प्रेरकः इति ज्ञातम् ।क्रेडिट् : प्रो
CO2 इत्यस्य फोटोरिडक्शन् इत्यनेन परिवहनीय-इन्धनेषु यथा फॉर्मिक-अम्लम् (HCOOH) इति वायुमण्डले वर्धमानस्य CO2-स्तरस्य निवारणस्य एकः उत्तमः उपायः अस्ति ।अस्मिन् कार्ये सहायतार्थं टोक्यो-प्रौद्योगिकी-संस्थायाः एकेन शोधदलेन सहजतया उपलब्धं लोह-आधारितं खनिजं चयनं कृत्वा एल्युमिना-समर्थने एकं उत्प्रेरकं विकसितं यत् CO2-इत्येतत् कुशलतया HCOOH-रूपेण परिवर्तयितुं शक्नोति, प्रायः 90% चयनात्मकता!
विद्युत्वाहनानि बहवः जनानां कृते आकर्षकः विकल्पः अस्ति, तस्य प्रमुखकारणं च अस्ति यत् तेषु कार्बन-उत्सर्जनं नास्ति।तथापि बहवः कृते एकः महत् दुष्परिणामः अस्ति यत् तेषां परिधि-अभावः दीर्घकालीन-चार्जिंग-समयः च अस्ति।अत्रैव पेट्रोल-सदृशानां द्रव-इन्धनानां महत् लाभः भवति।तेषां उच्च-ऊर्जा-घनत्वस्य अर्थः दीर्घ-परिधिः, द्रुत-इन्धनं च भवति।
पेट्रोलम् अथवा डीजलतः भिन्नद्रव-इन्धनं प्रति परिवर्तनेन द्रव-इन्धनस्य लाभं धारयन् कार्बन-उत्सर्जनं समाप्तं कर्तुं शक्यते ।उदाहरणार्थं ईंधन-कोष्ठे फॉर्मिक-अम्लः जलं कार्बनडाय-आक्साइडं च मुक्तं कुर्वन् इञ्जिनं शक्तिं दातुं शक्नोति ।किन्तु यदि वायुमण्डलीय-CO2-इत्येतत् HCOOH-पर्यन्तं न्यूनीकृत्य फॉर्मिक-अम्लस्य उत्पादनं भवति तर्हि एकमात्रं शुद्धं उत्पादनं जलमेव भवति
अस्माकं वायुमण्डले वर्धमानः कार्बनडाय-आक्साइड्-स्तरः, वैश्विकतापीकरणे तेषां योगदानं च अधुना सामान्यवार्ता अस्ति ।यथा यथा शोधकर्तारः समस्यायाः भिन्न-भिन्न-दृष्टिकोणानां प्रयोगं कुर्वन्ति स्म, तथैव एकः प्रभावी समाधानः उद्भूतः-वायुमण्डले अतिरिक्तं कार्बन-डाय-आक्साइड् ऊर्जा-समृद्ध-रसायनेषु परिणमयति |.
सूर्यप्रकाशे CO2 इत्यस्य प्रकाशनिवृत्त्या फॉर्मिक-अम्लस्य (HCOOH) इत्यादीनां ईंधनस्य उत्पादनेन अद्यतनकाले बहु ध्यानं आकर्षितम् अस्ति यतोहि अस्याः प्रक्रियायाः द्विगुणः लाभः अस्ति : अतिरिक्तं CO2 उत्सर्जनं न्यूनीकरोति तथा च वर्तमानकाले वयं यत् ऊर्जां सम्मुखीभवामः तस्याः न्यूनीकरणे अपि सहायकं भवति shortage.उच्च ऊर्जाघनत्वयुक्तस्य हाइड्रोजनस्य उत्तमवाहकत्वेन HCOOH केवलं जलं उपोत्पादरूपेण मुक्तं कुर्वन् दहनद्वारा ऊर्जां प्रदातुं शक्नोति।
एतत् आकर्षकं समाधानं साकारं कर्तुं वैज्ञानिकाः प्रकाशउत्प्रेरकप्रणाल्याः विकासं कृतवन्तः ये सूर्यप्रकाशस्य साहाय्येन कार्बनडाय-आक्साइडं न्यूनीकरोति।अस्मिन् प्रणाल्यां प्रकाश-शोषकं उपधातुः (अर्थात् प्रकाशसंवेदनशीलः) तथा च एकः उत्प्रेरकः भवति यः CO2 इत्यस्य HCOOH-पर्यन्तं न्यूनीकरणाय आवश्यकं बहुविध-इलेक्ट्रॉन-स्थापनं सक्षमं करोति।एवं च उपयुक्तानां कुशलानाञ्च उत्प्रेरकानाम् अन्वेषणं आरब्धवन्तः!
सामान्यतया प्रयुक्ताः यौगिक इन्फोग्राफिक्स् इत्यस्य उपयोगेन कार्बनडाय-आक्साइडस्य प्रकाश-उत्प्रेरक-कमीकरणम्।क्रेडिट्: प्रोफेसरः काजुहिको माएडा
तेषां दक्षतायाः सम्भाव्यपुनःप्रयोगक्षमतायाः च कारणात् ठोस उत्प्रेरकाः अस्य कार्यस्य सर्वोत्तमाः अभ्यर्थिनः इति मन्यन्ते, वर्षेषु च अनेकेषां कोबाल्ट्, मङ्गनीज, निकेल तथा लोह-आधारितधातु-कार्बनिक-रूपरेखाणां (MOFs) उत्प्रेरकक्षमतानां अन्वेषणं कृतम् अस्ति, येषु उत्तरार्द्धस्य अन्यधातुनां अपेक्षया केचन लाभाः सन्ति।तथापि, अधुना यावत् प्रतिवेदिताः अधिकांशः लोह-आधारित-उत्प्रेरकाः केवलं कार्बन-मोनोआक्साइड् इत्यस्य उत्पादनं कुर्वन्ति यथा मुख्यं उत्पादं, न तु HCOOH।
परन्तु एतस्याः समस्यायाः समाधानं प्राध्यापक काजुहिको माएडा इत्यस्य नेतृत्वे टोक्यो प्रौद्योगिकीसंस्थायाः (Tokyo Tech) शोधकर्तृणां दलेन शीघ्रमेव कृतम् ।रासायनिकपत्रिकायां Angewandte Chemie इत्यस्मिन् प्रकाशितस्य हाले एव अस्य दलस्य α-आयरन(III) आक्सीहाइड्रोक्साइड् (α-FeO ​​OH geothite).उपन्यासः α-FeO ​​OH/Al2O3 उत्प्रेरकः उत्तमं CO2 to HCOOH रूपान्तरणप्रदर्शनं उत्तमं पुनःप्रयोगक्षमता च प्रदर्शयति।यदा तेषां उत्प्रेरकस्य चयनस्य विषये पृष्टः तदा प्रोफेसरः Maeda अवदत् यत्: "अस्माकं CO2 प्रकाशनिवृत्तिप्रणालीषु उत्प्रेरकरूपेण अधिकप्रचुरतत्त्वानां अन्वेषणं कर्तुम् इच्छा अस्ति। अस्माकं कृते एकः ठोसः उत्प्रेरकः आवश्यकः यः सक्रियः, पुनःप्रयोगयोग्यः, अविषाक्तः च भवति सस्तो।अत एव वयं अस्माकं प्रयोगानां कृते गोएथिट् इत्यादीनि व्यापकरूपेण वितरितानि मृदाखनिजानि चिनोमः” इति ।
दलेन स्वस्य उत्प्रेरकस्य संश्लेषणार्थं सरलसंसेचनपद्धतिः प्रयुक्ता ।ततः तेषां कृते लोहसमर्थितानां Al2O3 सामग्रीनां उपयोगेन रुथेनियम-आधारितस्य (Ru) प्रकाशसंवेदकस्य, इलेक्ट्रॉन्-दातृस्य, ४०० नैनोमीटर्-तः अधिकतरङ्गदैर्घ्यस्य च दृश्यमानप्रकाशस्य उपस्थितौ कक्षतापमाने CO2 इत्यस्य प्रकाश-उत्प्रेरकरूपेण न्यूनीकरणं कृतम्
परिणामाः अतीव उत्साहवर्धकाः सन्ति।मुख्य-उत्पादस्य HCOOH कृते तेषां प्रणाल्याः चयनात्मकता 80–90% आसीत् यत्र 4.3% क्वाण्टम् उपजः आसीत् (प्रणाल्याः कार्यक्षमतां सूचयति)।
अस्मिन् अध्ययने प्रथम-प्रकारस्य लोह-आधारितं ठोस-उत्प्रेरकं प्रस्तुतं भवति यत् कुशल-प्रकाशसंवेदकेन सह युग्मितं कृत्वा HCOOH उत्पन्नं कर्तुं शक्नोति।अस्मिन् समुचित-समर्थन-सामग्री (Al2O3) इत्यस्य महत्त्वं प्रकाशरासायनिक-निवृत्ति-प्रतिक्रियायां तस्य प्रभावस्य च चर्चा कृता अस्ति।
अस्य शोधस्य अन्वेषणं कार्बनडाय-आक्साइडस्य अन्येषु उपयोगी रसायनेषु प्रकाश-निवृत्ति-कृते नूतनानां उदात्त-धातु-रहित-उत्प्रेरकानाम् विकासे सहायकं भवितुम् अर्हति ।“अस्माकं शोधं दर्शयति यत् हरित-ऊर्जा-अर्थव्यवस्थायाः मार्गः जटिलः नास्ति ।सरल-उत्प्रेरक-निर्माण-विधिभिः अपि महत् परिणामं दातुं शक्यते, तथा च एतत् सुप्रसिद्धं यत् पृथिवी-प्रचुर-संयुताः, यदि एल्युमिना-आदिभिः यौगिकैः समर्थिताः सन्ति, तर्हि CO2-इत्यस्य चयनात्मक-उत्प्रेरकरूपेण सह उपयोक्तुं शक्यन्ते न्यूनीकरणम्” इति प्रो.
सन्दर्भाः : “दृश्यमानप्रकाशस्य अधीनं CO2 प्रकाश-कमीकरणार्थं पुनर्चक्रणयोग्य-ठोस उत्प्रेरकरूपेण एल्युमिना-समर्थित-अल्फा-लोह (III) आक्सीहाइड्रोक्साइड्” Daehyeon An, डॉ. शुन्ता निशिओका, डॉ. शुहेई यासुदा, डॉ. तोमोकी कानाजावा, डॉ. योशिनोबु कामकुरा, प्रो.. तोशियुकी योकोई, प्रो.शुनसुके नोजावा, प्रो. काजुहिको माएदा, 12 मई 2022, अंगेवांडटे केमी.डीओआई: 10.1002 / anie.202204948
"तत्रैव पेट्रोल इत्यादीनां द्रव-इन्धनानां महत् लाभः भवति।तेषां उच्च-ऊर्जा-घनत्वस्य अर्थः दीर्घदूरपर्यन्तं द्रुत-इन्धन-पूरणं च भवति।"
केचन संख्याः कथं?फॉर्मिक-अम्लस्य ऊर्जाघनत्वं पेट्रोलस्य तुलनायां कथं भवति?रासायनिकसूत्रे केवलम् एकः कार्बन-परमाणुः अस्ति चेत्, तत् पेट्रोलस्य समीपम् अपि आगमिष्यति इति मम संदेहः अस्ति।
तदतिरिक्तं गन्धः अतीव विषाक्तः अस्ति तथा च अम्लरूपेण पेट्रोलस्य अपेक्षया अधिकं संक्षारकम् अस्ति।एताः असमाधान्यः अभियांत्रिकीसमस्याः न सन्ति, परन्तु यावत् फॉर्मिक अम्लः परिधिं वर्धयितुं बैटरी-इन्धन-पूरणसमयं न्यूनीकर्तुं च महत्त्वपूर्णं लाभं न ददाति, तावत् सम्भवतः एतत् प्रयत्नस्य योग्यं न भवति।
यदि ते मृत्तिकातः गोएथाइट्-उत्सर्जनस्य योजनां कुर्वन्ति तर्हि ऊर्जा-प्रधानं खनन-कार्यक्रमं भविष्यति, पर्यावरणस्य सम्भाव्यं हानिकारकं च स्यात् ।
ते मृत्तिकायां बहु गोएथाइट् इत्यस्य उल्लेखं कुर्वन्ति स्यात् यतः मम शङ्कास्ति यत् आवश्यकं कच्चामालं प्राप्तुं अधिकशक्तिः आवश्यकी भविष्यति तथा च गोएथाइट् संश्लेषणार्थं तान् प्रतिक्रियां दातुं शक्नोति।
प्रक्रियायाः सम्पूर्णं जीवनचक्रं दृष्ट्वा सर्वस्य ऊर्जाव्ययस्य गणना आवश्यकी अस्ति।नासा-संस्थायाः निःशुल्क-प्रक्षेपणम् इति किमपि न प्राप्तम्।अन्येषां एतत् मनसि स्थापयितुं आवश्यकता वर्तते।
SciTechDaily: 1998.तः परं सर्वोत्तम-टेक-वार्तानां गृहम्।ईमेल-माध्यमेन अथवा सामाजिक-माध्यमेन नवीनतम-टेक-वार्ताभिः सह अद्यतनं भवन्तु।
केवलं बीबीक्यू इत्यस्य धूमकेतुः मादकस्वादस्य विषये चिन्तनं अधिकांशजनानां लारं पातयितुं पर्याप्तम् अस्ति।ग्रीष्मकालः अत्र अस्ति, अनेकेषां कृते च...