नवीनसाधनवास्तुकला नवीकरणीयविद्युत्प्रयोगेन कार्बनडाय-आक्साइड्-तः फॉर्मिक-अम्लस्य उत्पादनं अनुकूलं करोति ।

अस्य लेखस्य समीक्षा विज्ञान एक्स् इत्यस्य सम्पादकीयप्रक्रियाणां नीतीनां च अनुरूपं कृतम् अस्ति । सम्पादकाः सामग्रीयाः अखण्डतां सुनिश्चित्य निम्नलिखितगुणेषु बलं दत्तवन्तः सन्ति ।
कार्बनडाय-आक्साइड् (CO2) पृथिव्यां जीवनस्य कृते अत्यावश्यकः संसाधनः अपि च ग्रीनहाउस-वायुः अपि अस्ति यः वैश्विकतापस्य योगदानं ददाति । अद्यत्वे वैज्ञानिकाः नवीकरणीयस्य, न्यूनकार्बन-इन्धनस्य, उच्चमूल्यानां रासायनिक-उत्पादानाम् उत्पादनार्थं कार्बनडाय-आक्साइड् इत्यस्य आशाजनक-सम्पदां रूपेण अध्ययनं कुर्वन्ति ।
शोधकर्तृणां कृते चुनौती अस्ति यत् कार्बनडाय-आक्साइड् इत्यस्य उच्चगुणवत्तायुक्तेषु कार्बनमध्यवर्तीषु यथा कार्बनमोनोआक्साइड्, मेथानल् अथवा फॉर्मिक-अम्लेषु परिवर्तनस्य कुशलाः, व्यय-प्रभाविणः च उपायाः चिन्त्यन्ते
राष्ट्रीय नवीकरणीय ऊर्जा प्रयोगशालायाः (NREL) के.के. उच्च ऊर्जादक्षतायाः स्थायित्वस्य च सह नवीकरणीयविद्युत्प्रयोगेन कार्बनडाय-आक्साइडतः फॉर्मिक-अम्लस्य उत्पादनार्थं दलेन परिवर्तनपद्धतिः विकसिता ।
“कार्बनडाय-आक्साइडस्य फॉर्मिक-अम्लस्य कुशल-विद्युत्-रासायनिक-रूपान्तरणार्थं स्केलेबल-मेम्ब्रेन-इलेक्ट्रोड्-असेम्बली-आर्किटेक्चर” इति शीर्षकेण अस्य अध्ययनस्य प्रकाशनं नेचर-सञ्चारपत्रे कृतम्
फॉर्मिक अम्लः एकः सम्भाव्यः रासायनिकः मध्यवर्ती अस्ति यस्य विस्तृतप्रयोगाः सन्ति, विशेषतः रासायनिक-अथवा जैविक-उद्योगेषु कच्चा मालरूपेण स्वच्छविमानइन्धनरूपेण जैवशोधनार्थं फॉर्मिक अम्लम् अपि फीडस्टोक् इति चिह्नितम् अस्ति ।
CO2 इत्यस्य विद्युत्विपाकस्य परिणामः भवति यत् विद्युत्विपाककोशिकायां विद्युत्विभवं प्रयुक्ते सति CO2 इत्यस्य रासायनिकमध्यस्थेषु यथा फार्मिक अम्लम् अथवा एथिलीन इत्यादिषु अणुषु न्यूनीकरणं भवति
विद्युत्विपाककक्षे झिल्ली-विद्युत्-सङ्घटनं (MEA) सामान्यतया विद्युत्-उत्प्रेरक-आयन-चालक-बहुलकयोः युक्तयोः विद्युत्-धातुयोः मध्ये संविष्टं आयन-चालक-झिल्ली (कटियन अथवा आयन-विनिमय-झिल्ली) भवति
ईंधनकोशिकाप्रौद्योगिकीषु हाइड्रोजनविद्युत्विपाके च दलस्य विशेषज्ञतायाः उपयोगेन ते विद्युत्विपाककोशिकासु अनेकानाम् MEA विन्यासानां अध्ययनं कृतवन्तः येन CO2 इत्यस्य विद्युत्रासायनिकक्षयस्य तुलना फॉर्मिक अम्लस्य च कृता
विभिन्नानां डिजाइनानाम् असफलताविश्लेषणस्य आधारेण, दलेन विद्यमानसामग्रीसमूहानां सीमानां, विशेषतः वर्तमान आयनविनिमयझिल्लीषु आयनप्रत्याख्यानस्य अभावस्य, शोषणं कर्तुं समग्रप्रणालीनिर्माणं सरलीकर्तुं च प्रयत्नः कृतः
एनआरईएलस्य केएस नेयरलिन् तथा लेइमिंग हू इत्यनेन आविष्कारः नूतनस्य छिद्रयुक्तस्य कटियनविनिमयझिल्लीयाः उपयोगेन उन्नतः एमईए विद्युतविपाककः आसीत् । इयं छिद्रयुक्ता झिल्ली सुसंगतं, अत्यन्तं चयनात्मकं फॉर्मिक-अम्लस्य उत्पादनं प्रदाति तथा च बहिः-अल्-घटकानाम् उपयोगेन डिजाइनं सरलीकरोति ।
“अस्य अध्ययनस्य परिणामाः फॉर्मिक-अम्लस्य इत्यादीनां कार्बनिक-अम्लानां विद्युत्-रासायनिक-उत्पादने प्रतिमान-परिवर्तनस्य प्रतिनिधित्वं कुर्वन्ति” इति सहलेखकः नेयरलिन् अवदत् । “छिद्रितझिल्लीसंरचना पूर्वविन्यासानां जटिलतां न्यूनीकरोति तथा च अन्येषां विद्युत्रासायनिककार्बनडाय-आक्साइडरूपान्तरणयन्त्राणां ऊर्जादक्षतां स्थायित्वं च सुधारयितुम् अपि उपयोक्तुं शक्यते।”.
यथा कस्यापि वैज्ञानिकस्य सफलतायाः विषये, तथैव व्ययकारकाणां आर्थिकसाध्यतां च अवगन्तुं महत्त्वपूर्णम् अस्ति । विभागेषु कार्यं कुर्वन्तौ एनआरईएल-संशोधकौ झे हुआङ्ग्, ताओ लिङ्ग् च एकं प्रौद्योगिकी-आर्थिकविश्लेषणं प्रस्तुतवन्तौ यत् अद्यतन-औद्योगिक-फॉर्मिक-अम्ल-उत्पादन-प्रक्रियाभिः सह मूल्य-समतां प्राप्तुं उपायान् चिनोति यदा नवीकरणीय-विद्युत्-व्ययः प्रतिकिलोवाट्-घण्टां २.३ सेण्ट् अथवा तस्मात् न्यूनः भवति
“दलेन व्यावसायिकरूपेण उपलब्धानां उत्प्रेरकानाम् बहुलकझिल्लीसामग्रीणां च उपयोगेन एतानि परिणामानि प्राप्तानि, तथैव आधुनिक-इन्धनकोशिकानां हाइड्रोजन-विद्युत्-विपाक-संयंत्राणां च मापनीयतायाः लाभं लभते इति एमईए-निर्माणं निर्मितम्” इति नेयरलिन् अवदत्
“अस्य शोधस्य परिणामाः नवीकरणीयविद्युत्-हाइड्रोजन-इत्येतयोः उपयोगेन कार्बनडाय-आक्साइड्-इत्यस्य इन्धन-रसायन-रूपेण परिवर्तनं कर्तुं साहाय्यं कर्तुं शक्नुवन्ति, येन स्केल-अप-व्यापारीकरणयोः संक्रमणं त्वरितं भवति” इति
विद्युत् रासायनिकरूपान्तरणप्रौद्योगिकीः एनआरईएलस्य इलेक्ट्रॉन्स् टु मोलेकुल्स् कार्यक्रमस्य एकः मूलतत्त्वः अस्ति, यः विद्युत् चालितप्रक्रियाणां कृते अग्रिम-पीढीयाः नवीकरणीय-हाइड्रोजन, शून्य-इन्धन-रसायन-सामग्री, सामग्रीषु च केन्द्रितः अस्ति
“अस्माकं कार्यक्रमः कार्बनडाय-आक्साइड्, जलम् इत्यादीनां अणुषु ऊर्जास्रोतरूपेण कार्यं कर्तुं शक्नुवन्ति यौगिकरूपेण परिवर्तयितुं नवीकरणीयविद्युत्प्रयोगस्य उपायान् अन्वेषयति” इति एनआरईएलस्य इलेक्ट्रॉन् स्थानान्तरणस्य तथा/वा ईंधनस्य उत्पादनार्थं पूर्ववर्तीरणनीत्याः निदेशकः रेण्डी कोर्टराइट् अवदत् रसायनानि वा” इति ।
“एतत् विद्युत् रासायनिकरूपान्तरणसंशोधनं एकं भङ्गं प्रदाति यस्य उपयोगः विद्युत् रासायनिकरूपान्तरणप्रक्रियाणां श्रेण्यां कर्तुं शक्यते, अस्मात् समूहात् अधिकानि आशाजनकपरिणामानि वयं प्रतीक्षामहे।”.
अत: Leiming Hu et al., CO2 के फॉर्मिक अम्ल में कुशल विद्युत रासायनिक रूपांतरण के लिए स्केलेबल झिल्ली विद्युत विधानसभा वास्तुकला, प्रकृति संचार (2023)। डोई: 10.1038/s41467-023-43409-6
यदि भवान् टङ्कनदोषं, अशुद्धिः, अथवा अस्मिन् पृष्ठे सामग्रीसम्पादनार्थं अनुरोधं दातुम् इच्छति तर्हि कृपया एतत् प्रपत्रं उपयुज्यताम् । सामान्यप्रश्नानां कृते अस्माकं सम्पर्कप्रपत्रस्य उपयोगं कुर्वन्तु। सामान्यप्रतिक्रियायाः कृते अधोलिखितस्य सार्वजनिकटिप्पणीविभागस्य उपयोगं कुर्वन्तु (निर्देशानां अनुसरणं कुर्वन्तु)।
भवतः प्रतिक्रिया अस्माकं कृते अतीव महत्त्वपूर्णा अस्ति। परन्तु सन्देशानां अधिकमात्रायाः कारणात् वयं व्यक्तिगतप्रतिक्रियायाः गारण्टीं दातुं न शक्नुमः ।
भवतः ईमेल-सङ्केतः केवलं प्राप्तकर्ताभ्यः कथयितुं उपयुज्यते यत् केभ्यः ईमेल-पत्रं प्रेषितम् । न भवतः पता न च ग्राहकस्य पता अन्यस्य प्रयोजनाय उपयुज्यते। भवता प्रविष्टा सूचना भवतः ईमेलमध्ये दृश्यते, Tech Xplore द्वारा किमपि रूपेण न संगृहीता।
एषा वेबसाइट् कुकीजस्य उपयोगं नेविगेशनस्य सुविधायै, अस्माकं सेवानां भवतः उपयोगस्य विश्लेषणाय, विज्ञापनव्यक्तिकरणदत्तांशसङ्ग्रहाय, तृतीयपक्षेभ्यः सामग्रीं प्रदातुं च करोति । अस्माकं वेबसाइट् इत्यस्य उपयोगेन भवान् स्वीकुर्वति यत् भवान् अस्माकं गोपनीयतानीतिं उपयोगनियमाश्च पठितवान् अवगच्छति च।


पोस्ट समय : जुलाई-31-2024