ரைஸ் பல்கலைக்கழக பொறியாளர்களால் அமைக்கப்பட்ட பசுமை ஹைட்ரஜன் தொழில்நுட்பத்திற்கான புதிய தரநிலை.
அரிசி பல்கலைக்கழக பொறியாளர்கள் திரும்ப முடியும் சூரிய ஒளி ஹைட்ரஜனாக மாறுகிறது அடுத்த தலைமுறையை ஒருங்கிணைக்கும் ஒரு சாதனத்திற்கு நன்றி, சாதனை படைக்கும் திறனுடன் ஹாலைடு பெரோவ்ஸ்கைட் குறைக்கடத்திகள்* உடன் மின் வினையூக்கிகள் ஒற்றை, நீடித்த, செலவு குறைந்த மற்றும் அளவிடக்கூடிய சாதனத்தில்.
படி ஒரு ஆய்வு நேச்சர் கம்யூனிகேஷன்ஸில் வெளியிடப்பட்டது, சாதனம் 20.8% சூரிய-ஹைட்ரஜனை மாற்றும் திறனை அடைந்தது.
புதிய தொழில்நுட்பம் சுத்தமான ஆற்றலுக்கான ஒரு குறிப்பிடத்தக்க படியாகும், மேலும் சூரிய ஒளியில் இருந்து அறுவடை செய்யப்பட்ட மின்சாரத்தை மாற்றுவதற்குப் பயன்படுத்தும் பரந்த அளவிலான இரசாயன எதிர்வினைகளுக்கு ஒரு தளமாக இது செயல்படும். மூலப்பொருட்கள் எரிபொருளாக.
வேதியியல் மற்றும் உயிரி மூலக்கூறு பொறியாளர் ஆய்வகம் ஆதித்ய மோஹிதே எலக்ட்ரான்களின் பரிமாற்றத்திற்கு இடையூறு விளைவிக்காமல், குறைக்கடத்தியை நீரிலிருந்து தனிமைப்படுத்தும் ஆன்டிகோரோஷன் தடையைப் பயன்படுத்தி ஒருங்கிணைந்த ஒளிச்சேர்க்கையை உருவாக்கியது.
"ரசாயனங்களை உற்பத்தி செய்ய சூரிய ஒளியை ஆற்றல் மூலமாகப் பயன்படுத்துவது சுத்தமான ஆற்றல் பொருளாதாரத்திற்கு மிகப்பெரிய தடைகளில் ஒன்றாகும்" என்று வேதியியல் மற்றும் உயிரி மூலக்கூறு பொறியியல் முனைவர் பட்ட மாணவர் மற்றும் ஆய்வின் முதன்மை ஆசிரியர்களில் ஒருவரான ஆஸ்டின் ஃபெர் கூறினார்.
"சூரிய சக்தியில் இருந்து பெறப்பட்ட எரிபொருளை உருவாக்கக்கூடிய பொருளாதார ரீதியாக சாத்தியமான தளங்களை உருவாக்குவதே எங்கள் குறிக்கோள். இங்கே, ஒளியை உறிஞ்சி மின்வேதியை நிறைவு செய்யும் அமைப்பை வடிவமைத்துள்ளோம் நீர் பிளக்கும் வேதியியல் அதன் மேற்பரப்பில்."
ஒளியை உறிஞ்சுதல், மின்சாரமாக மாற்றுதல் மற்றும் இரசாயன எதிர்வினைக்கு மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்துதல் ஆகிய அனைத்தும் ஒரே சாதனத்தில் நிகழும் என்பதால் இந்த சாதனம் ஒளிமின்னழுத்த செல் என அழைக்கப்படுகிறது. இப்போது வரை, ஒளிமின் வேதியியல் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி பச்சை ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்வது குறைந்த செயல்திறன் மற்றும் குறைக்கடத்திகளின் அதிக விலை ஆகியவற்றால் தடைபட்டது.
"இந்த வகை அனைத்து சாதனங்களும் சூரிய ஒளி மற்றும் நீரைப் பயன்படுத்தி பச்சை ஹைட்ரஜனை உருவாக்குகின்றன, ஆனால் எங்களுடையது விதிவிலக்கானது, ஏனெனில் இது சாதனை முறியடிக்கும் திறனைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் இது மிகவும் மலிவான குறைக்கடத்தியைப் பயன்படுத்துகிறது" என்று ஃபெஹ்ர் கூறினார்.
தி மோஹிட் ஆய்வகம் மற்றும் அதன் கூட்டுப்பணியாளர்கள் தங்கள் சாதனத்தைத் திருப்புவதன் மூலம் சாதனத்தை உருவாக்கினர் மிகவும் போட்டித்தன்மை கொண்ட சூரிய மின்கலம் நீரைப் பிரித்து ஆக்சிஜன் மற்றும் ஹைட்ரஜனாகப் பிரிக்க அறுவடை செய்யப்பட்ட ஆற்றலைப் பயன்படுத்தக்கூடிய ஒரு அணு உலை.
அவர்கள் சமாளிக்க வேண்டிய சவால் என்னவென்றால், ஹாலைடு பெரோவ்ஸ்கைட்டுகள்* தண்ணீரில் மிகவும் நிலையற்றவை மற்றும் குறைக்கடத்திகளை தனிமைப்படுத்தப் பயன்படுத்தப்படும் பூச்சுகள் அவற்றின் செயல்பாட்டை சீர்குலைக்கும் அல்லது சேதப்படுத்தும்.
"கடந்த இரண்டு ஆண்டுகளில், நாங்கள் முன்னும் பின்னுமாக வெவ்வேறு பொருட்கள் மற்றும் நுட்பங்களை முயற்சித்து வருகிறோம்," என்று கூறினார் மைக்கேல் வோங், ரைஸ் கெமிக்கல் இன்ஜினியர் மற்றும் ஆய்வில் இணை ஆசிரியர்.
நீண்ட சோதனைகள் விரும்பிய முடிவைக் கொடுக்கத் தவறிய பிறகு, ஆராய்ச்சியாளர்கள் இறுதியாக ஒரு வெற்றிகரமான தீர்வைக் கண்டனர்.
"எங்கள் முக்கிய நுண்ணறிவு என்னவென்றால், உங்களுக்கு தடைக்கு இரண்டு அடுக்குகள் தேவை, ஒன்று தண்ணீரைத் தடுக்க மற்றும் ஒன்று பெரோவ்ஸ்கைட் அடுக்குகளுக்கும் பாதுகாப்பு அடுக்குக்கும் இடையில் நல்ல மின் தொடர்பை ஏற்படுத்த" என்று ஃபெஹ்ர் கூறினார்.
"எங்கள் முடிவுகள் சூரிய செறிவு இல்லாத ஒளிமின்னணு இரசாயன கலங்களுக்கான மிக உயர்ந்த செயல்திறன் மற்றும் ஹாலைடு பெரோவ்ஸ்கைட் குறைக்கடத்திகளைப் பயன்படுத்துபவர்களுக்கு ஒட்டுமொத்தமாக சிறந்தவை.
"வரலாற்று ரீதியாக தடைசெய்யப்பட்ட விலையுயர்ந்த குறைக்கடத்திகளால் ஆதிக்கம் செலுத்தப்பட்ட ஒரு துறைக்கு இது முதல் முறையாகும், மேலும் இந்த வகை சாதனத்திற்கான வணிக சாத்தியக்கூறுக்கான பாதையை இது முதல் முறையாக பிரதிநிதித்துவப்படுத்தலாம்" என்று ஃபெஹ்ர் கூறினார்.
ஆராய்ச்சியாளர்கள் தங்களுடைய தடுப்பு வடிவமைப்பு வெவ்வேறு எதிர்வினைகள் மற்றும் வெவ்வேறு குறைக்கடத்திகளுடன் வேலை செய்வதைக் காட்டினர், இது பல அமைப்புகளுக்குப் பொருந்தும்.
"இத்தகைய அமைப்புகள் சூரிய ஒளியை மட்டுமே ஆற்றல் உள்ளீடாகக் கொண்ட ஏராளமான தீவனங்களைப் பயன்படுத்தி எரிபொருளை உருவாக்கும் எதிர்வினைகளுக்கு பரவலான எலக்ட்ரான்களை இயக்குவதற்கான ஒரு தளமாக செயல்படும் என்று நாங்கள் நம்புகிறோம்" என்று மோஹிட் கூறினார்.
"நிலைத்தன்மை மற்றும் அளவிற்கான மேலும் மேம்பாடுகளுடன், இந்த தொழில்நுட்பம் ஹைட்ரஜன் பொருளாதாரத்தைத் திறக்கும் மற்றும் மனிதர்கள் புதைபடிவ எரிபொருளிலிருந்து சூரிய எரிபொருளாக பொருட்களை உருவாக்கும் முறையை மாற்றும்" என்று ஃபெஹ்ர் மேலும் கூறினார்.
பெரோவ்ஸ்கைட் - இந்த கனிமமானது சிலிக்கானை விட அதிக கடத்துத்திறன் கொண்டது மற்றும் குறைவான உடையக்கூடியது. இது பூமியிலும் அதிகமாக உள்ளது. கடந்த தசாப்தத்தில், கணிசமான முயற்சிகள் கண்கவர் முன்னேற்றங்களுக்கு வழிவகுத்தன, ஆனால் எதிர்கால ஒளியியல் எலக்ட்ரானிக்ஸில் அதை ஏற்றுக்கொள்வது ஒரு சவாலாகவே உள்ளது.
பெரோவ்ஸ்கைட் ஃபோட்டோவோல்டாயிக் செல்கள் இன்னும் நிலையற்றவை மற்றும் முன்கூட்டிய முதுமைக்கு உட்படுகின்றன. மேலும், அவற்றில் ஈயம் உள்ளது, இது சுற்றுச்சூழலுக்கும் மனித ஆரோக்கியத்திற்கும் மிகவும் தீங்கு விளைவிக்கும். இந்த காரணங்களால், பேனல்களை சந்தைப்படுத்த முடியாது.
ஹாலோஜனேற்றப்பட்ட கலப்பின பெரோவ்ஸ்கைட்டுகள் அவற்றின் குறிப்பிடத்தக்க ஒளிமின்னழுத்த பண்புகள் மற்றும் ஒளிமின்னழுத்த அமைப்புகளில் அவற்றின் பயன்பாடுகளுக்காக சமீபத்திய ஆண்டுகளில் குறிப்பிட்ட ஆராய்ச்சியின் மையமாக இருக்கும் குறைக்கடத்தி பொருட்களின் ஒரு வகை.
