ರೈಸ್ ಯೂನಿವರ್ಸಿಟಿ ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ಹಸಿರು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಕ್ಕೆ ಹೊಸ ಮಾನದಂಡವನ್ನು ಹೊಂದಿಸಿದ್ದಾರೆ.
ರೈಸ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ತಿರುಗಬಹುದು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಆಗಿ ರೆಕಾರ್ಡ್ ಬ್ರೇಕಿಂಗ್ ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಸಾಧನಕ್ಕೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು ಹಾಲೈಡ್ ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ ಅರೆವಾಹಕಗಳು* ಜೊತೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕ್ಯಾಟಲಿಸ್ಟ್ಗಳು ಒಂದೇ, ಬಾಳಿಕೆ ಬರುವ, ವೆಚ್ಚ-ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮತ್ತು ಸ್ಕೇಲೆಬಲ್ ಸಾಧನದಲ್ಲಿ.
ರ ಪ್ರಕಾರ ಒಂದು ಅಧ್ಯಯನ ನೇಚರ್ ಕಮ್ಯುನಿಕೇಷನ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ, ಸಾಧನವು 20.8% ಸೌರ-ಜಲಜನಕ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದೆ.
ಹೊಸ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಶುದ್ಧ ಶಕ್ತಿಗಾಗಿ ಮಹತ್ವದ ಹೆಜ್ಜೆಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಸೌರ-ಕೊಯ್ಲು ಮಾಡಿದ ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸುವ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ವೇದಿಕೆಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಆಹಾರ ಪದಾರ್ಥಗಳು ಇಂಧನಗಳಾಗಿ.
ರಾಸಾಯನಿಕ ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ಅಣು ಇಂಜಿನಿಯರ್ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ ಆದಿತ್ಯ ಮೋಹಿತೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ವರ್ಗಾವಣೆಗೆ ಅಡ್ಡಿಯಾಗದಂತೆ ನೀರಿನಿಂದ ಅರೆವಾಹಕವನ್ನು ನಿರೋಧಿಸುವ ಆಂಟಿಕೊರೊಶನ್ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಂಯೋಜಿತ ಫೋಟೊರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗಿದೆ.
"ರಾಸಾಯನಿಕಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲವಾಗಿ ಬಳಸುವುದು ಶುದ್ಧ ಶಕ್ತಿ ಆರ್ಥಿಕತೆಗೆ ದೊಡ್ಡ ಅಡಚಣೆಯಾಗಿದೆ" ಎಂದು ರಾಸಾಯನಿಕ ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಡಾಕ್ಟರೇಟ್ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ ಮತ್ತು ಅಧ್ಯಯನದ ಪ್ರಮುಖ ಲೇಖಕರಲ್ಲಿ ಒಬ್ಬರಾದ ಆಸ್ಟಿನ್ ಫೆಹ್ರ್ ಹೇಳಿದರು.
“ನಮ್ಮ ಗುರಿಯು ಸೌರಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಪಡೆದ ಇಂಧನಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಆರ್ಥಿಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯವಾದ ವೇದಿಕೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವುದು. ಇಲ್ಲಿ, ನಾವು ಬೆಳಕನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಅನ್ನು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದ್ದೇವೆ ನೀರು ವಿಭಜಿಸುವ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ಅದರ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ."
ಸಾಧನವನ್ನು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಕೋಶ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ, ಅದನ್ನು ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದು ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಶಕ್ತಿ ನೀಡಲು ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಒಂದೇ ಸಾಧನದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ, ಹಸಿರು ಜಲಜನಕವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಫೋಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಕಡಿಮೆ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೆಚ್ಚದಿಂದ ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
"ಈ ಪ್ರಕಾರದ ಎಲ್ಲಾ ಸಾಧನಗಳು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕು ಮತ್ತು ನೀರನ್ನು ಬಳಸಿ ಹಸಿರು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ನಮ್ಮದು ಅಸಾಧಾರಣವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ದಾಖಲೆ-ಮುರಿಯುವ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಅತ್ಯಂತ ಅಗ್ಗವಾದ ಅರೆವಾಹಕವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ" ಎಂದು ಫೆಹ್ರ್ ಹೇಳಿದರು.
ನಮ್ಮ ಮೋಹಿತೆ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ ಮತ್ತು ಅದರ ಸಹಯೋಗಿಗಳು ತಮ್ಮ ಸಾಧನವನ್ನು ತಿರುಗಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಾಧನವನ್ನು ರಚಿಸಿದ್ದಾರೆ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಪರ್ಧಾತ್ಮಕ ಸೌರ ಕೋಶ ನೀರನ್ನು ಆಮ್ಲಜನಕ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಆಗಿ ವಿಭಜಿಸಲು ಕೊಯ್ಲು ಮಾಡಿದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಬಹುದಾದ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಆಗಿ.
ಹಾಲೈಡ್ ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್‌ಗಳು* ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಅಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ನಿರೋಧಿಸಲು ಬಳಸುವ ಲೇಪನಗಳು ಅವುಗಳ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸುತ್ತವೆ ಅಥವಾ ಹಾನಿಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದು ಅವರು ಜಯಿಸಬೇಕಾದ ಸವಾಲಾಗಿತ್ತು.
"ಕಳೆದ ಎರಡು ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ನಾವು ವಿಭಿನ್ನ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಲು ಹಿಂದಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಮುಂದಕ್ಕೆ ಹೋಗಿದ್ದೇವೆ" ಎಂದು ಹೇಳಿದರು ಮೈಕೆಲ್ ವಾಂಗ್, ರೈಸ್ ಕೆಮಿಕಲ್ ಎಂಜಿನಿಯರ್ ಮತ್ತು ಅಧ್ಯಯನದ ಸಹ-ಲೇಖಕ.
ಸುದೀರ್ಘ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಫಲಿತಾಂಶವನ್ನು ನೀಡಲು ವಿಫಲವಾದ ನಂತರ, ಸಂಶೋಧಕರು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಗೆಲುವಿನ ಪರಿಹಾರವನ್ನು ಕಂಡರು.
"ನಮ್ಮ ಪ್ರಮುಖ ಒಳನೋಟವೆಂದರೆ ನಿಮಗೆ ತಡೆಗೋಡೆಗೆ ಎರಡು ಪದರಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ, ಒಂದು ನೀರನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸಲು ಮತ್ತು ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ ಪದರಗಳು ಮತ್ತು ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಪದರದ ನಡುವೆ ಉತ್ತಮ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಮಾಡಲು" ಎಂದು ಫೆಹ್ರ್ ಹೇಳಿದರು.
"ನಮ್ಮ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಸೌರ ಸಾಂದ್ರತೆಯಿಲ್ಲದ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಹಾಲೈಡ್ ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವವರಿಗೆ ಒಟ್ಟಾರೆ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿದೆ.
"ಐತಿಹಾಸಿಕವಾಗಿ ನಿಷೇಧಿತ ದುಬಾರಿ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳಿಂದ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದಿರುವ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ಇದು ಮೊದಲನೆಯದು, ಮತ್ತು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಈ ರೀತಿಯ ಸಾಧನಕ್ಕಾಗಿ ವಾಣಿಜ್ಯ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯತೆಯ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಬಹುದು" ಎಂದು ಫೆಹ್ರ್ ಹೇಳಿದರು.
ಸಂಶೋಧಕರು ತಮ್ಮ ತಡೆಗೋಡೆ ವಿನ್ಯಾಸವು ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದರು, ಇದು ಅನೇಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ.
"ಇಂತಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಶಕ್ತಿಯ ಇನ್‌ಪುಟ್‌ನಂತೆ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೇರಳವಾಗಿರುವ ಫೀಡ್‌ಸ್ಟಾಕ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಇಂಧನ-ರೂಪಿಸುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಚಾಲನೆ ಮಾಡುವ ವೇದಿಕೆಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ನಾವು ಭಾವಿಸುತ್ತೇವೆ" ಎಂದು ಮೋಹಿತೆ ಹೇಳಿದರು.
"ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕೆ ಮತ್ತಷ್ಟು ಸುಧಾರಣೆಗಳೊಂದಿಗೆ, ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಆರ್ಥಿಕತೆಯನ್ನು ತೆರೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮಾನವರು ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಇಂಧನದಿಂದ ಸೌರ ಇಂಧನಕ್ಕೆ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು" ಎಂದು ಫೆಹ್ರ್ ಸೇರಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ - ಈ ಖನಿಜವು ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ದುರ್ಬಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚು ಹೇರಳವಾಗಿದೆ. ಕಳೆದ ದಶಕದಲ್ಲಿ, ಗಣನೀಯ ಪ್ರಯತ್ನಗಳು ಅದ್ಭುತ ಬೆಳವಣಿಗೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿವೆ, ಆದರೆ ಭವಿಷ್ಯದ ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಅದರ ಅಳವಡಿಕೆ ಒಂದು ಸವಾಲಾಗಿ ಉಳಿದಿದೆ.
ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಕೋಶಗಳು ಇನ್ನೂ ಅಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅಕಾಲಿಕ ವಯಸ್ಸಿಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತವೆ. ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ, ಅವು ಸೀಸವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಪರಿಸರ ಮತ್ತು ಮಾನವನ ಆರೋಗ್ಯಕ್ಕೆ ತುಂಬಾ ಹಾನಿಕಾರಕವಾಗಿದೆ. ಈ ಕಾರಣಗಳಿಗಾಗಿ, ಫಲಕಗಳನ್ನು ಮಾರಾಟ ಮಾಡಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.
ಹ್ಯಾಲೊಜೆನೇಟೆಡ್ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್‌ಗಳು ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳ ವರ್ಗವಾಗಿದ್ದು, ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಅನ್ವಯಗಳಿಗಾಗಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಕೇಂದ್ರಬಿಂದುವಾಗಿದೆ.
