সমুদ্রের পানি থেকে হাইড্রোজেন উৎপাদন

সমুদ্রের জল, যা পৃথিবীর জলের 95% এরও বেশি সমন্বিত, একটি KAUST-নেতৃত্বাধীন দল দ্বারা তৈরি জল-বিভাজন অনুঘটক ব্যবহার করে পরিষ্কার হাইড্রোজেন জ্বালানীর টেকসই উত্পাদনের একটি মূল সংস্থান হয়ে উঠতে পারে।

জল বিভাজন কার্বন নিরপেক্ষতার জন্য একটি আকর্ষণীয় উপায় অফার করতে পারে, বিশেষত যখন সৌর এবং বায়ু শক্তির মতো নবায়নযোগ্য শক্তির উত্সগুলির সাথে মিলিত হয়। জল বিভাজন একটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কোষে জলের ভাঙ্গন জড়িত যাতে প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের অধীনে অ্যানোডে অক্সিজেন উৎপন্ন করার সময় ক্যাথোডে হাইড্রোজেন উৎপন্ন হয়। তবুও, হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেন বিবর্তন অনুঘটকগুলি যেগুলি মিঠা জলে ভাল কাজ করে সেগুলি সমুদ্রের জলে কম কার্যকর হয় কারণ প্রচুর আয়ন যা অবাঞ্ছিত প্রতিক্রিয়া এবং বিষ অনুঘটকগুলিকে উন্নীত করতে পারে৷

সমুদ্রের জলে উপস্থিত অত্যন্ত ক্ষয়কারী ক্লোরাইড আয়নগুলি জটিল প্রতিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায় যা অক্সিজেন বিবর্তনের সাথে প্রতিযোগিতা করে এবং ক্ষতিকারক যৌগ তৈরি করে, যেমন হাইপোক্লোরাইট। হাইড্রোজেন উৎপাদন উভয় ইলেক্ট্রোডে স্থিতিশীল এবং দক্ষ প্রতিক্রিয়ার উপর নির্ভর করে, এই আয়নগুলি সমুদ্রের জল বিভাজনের জন্য একটি বড় চ্যালেঞ্জ।

রসায়নবিদ ব্যাখ্যা করেন যে হাইপোক্লোরাইট গঠন ঘটতে পারে কারণ এটি অক্সিজেন বিবর্তন প্রতিক্রিয়ার তুলনায় শিল্প চাহিদা মেটাতে কম অপারেশনাল ভোল্টেজের দাবি করে।

এই সমস্যাটি মোকাবেলা করার একটি উপায় হল নিম্ন ভোল্টেজের প্রয়োজনীয়তার সাথে নির্বাচনী অ্যানোড অনুঘটক ডিজাইন করা। একটি নিকেল-ইরিডিয়াম মনোলায়েড অ্যানোড অনুঘটক তার ধাতব উপাদানগুলির মধ্যে সমন্বয়মূলক প্রভাবের জন্য সমুদ্রের জলে বর্ধিত কর্মক্ষমতা এবং স্থিতিশীলতা দেখিয়েছে।

দলটি একটি পদ্ধতি তৈরি করেছে যা সমুদ্রের জল বিভাজনের জন্য উচ্চ-দক্ষতা এবং স্থিতিশীল হাইড্রোজেন বিবর্তন ইলেক্ট্রোক্যাটালিস্ট সরবরাহ করে। গবেষকরা ক্ষুদ্র কিউবিক চুল্লি তৈরি করেছেন, যেখানে অনুঘটকটি একটি মলিবডেনাম সালফাইড প্রতিরক্ষামূলক শেলে আবদ্ধ ছিল। অনুঘটক কোরটি একটি কার্বন-সমর্থিত মলিবডেনাম-ভিত্তিক রেডক্স সক্রিয় যৌগ নিয়ে গঠিত এবং একটি জিওলাইটের মতো অর্ডারযুক্ত ন্যানোপোরাস কাঠামো বৈশিষ্ট্যযুক্ত।
একটি ধাতব জৈব কাঠামো-ভিত্তিক পদ্ধতি ব্যবহার করে, গবেষকরা জিওলাইটের মতো জিঙ্ক-মলিবডেনাম কিউব তৈরি করতে সার্ফ্যাক্ট্যান্টের উপস্থিতিতে লিঙ্কার ইমিডাজলের সাথে ধাতব জটিল পূর্বসূরীদের একত্রিত করেছেন। তারা রিফ্লাক্সের নিচে ইথানলে থায়োঅ্যাসিটামাইডের সাথে মিশ্রিত করে একটি ঘন মলিবডেনাম অক্সাইড ফেজ তৈরি করে যা একটি পাতলা জিঙ্ক সালফাইড শেলে আবদ্ধ হয়।

এর পরে, তারা রাসায়নিকভাবে কিউবিক ফেজটিকে পছন্দসই মলিবডেনাম সালফাইড-এনক্যাপসুলেটেড রেডক্স সক্রিয় যৌগে রূপান্তরিত করে উচ্চ তাপমাত্রায় জিঙ্ক সালফাইডের বাইরের স্তরকে বেছে বেছে ন্যানোঅ্যাক্টর উত্পাদন করার আগে।

ন্যানোঅ্যাক্টরগুলি তাজা জল এবং সমুদ্রের জল উভয় ক্ষেত্রেই উচ্চ ইলেক্ট্রোক্যাটালিটিক কার্যকলাপ এবং স্থিতিশীলতা প্রদর্শন করেছে। "উল্লেখযোগ্য কার্যকলাপ এবং স্থিতিশীলতা তাদের অনন্য কাঠামোর জন্য দায়ী করা হয়।"

মূলটি অসংখ্য সক্রিয় সাইট প্রদর্শন করেছে যা হাইড্রোজেন উৎপাদনকে বাড়িয়েছে এবং শেলটি তার স্তরগুলির মধ্যে বেশ কয়েকটি ত্রুটি উপস্থাপন করেছে, বিশেষ করে সাবনানোমিটার-আকারের গর্ত যা জলের অণুগুলিকে প্রবেশ করতে এবং অভ্যন্তরীণ সক্রিয় সাইটগুলিতে প্রবেশ করতে দেয়।

একটি চেইনমেল হিসাবে কাজ করে, শেলটি সক্রিয় সাইটগুলিতে সল্ট জমা হতে বাধা দেয় এবং বাধা দেয়।
ন্যানোরিয়াক্টরের শ্রেণিবিন্যাসের আর্কিটেকচার পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া থেকে তড়িৎ বিশ্লেষণকে বিচ্ছিন্ন করে। "একটি স্মার্ট হাউসের মতো, প্রধান প্রতিক্রিয়াটি ঘরগুলিতে ঘটে যখন পার্শ্ব প্রতিক্রিয়াগুলি বাড়ির উঠোনে ঘটে।"

বিশ্বাস করুন বা না করুন, সমুদ্রের জল জ্বালানির জন্য একটি দুর্দান্ত ভিত্তি তৈরি করে। কারণ সমুদ্রের জলে হাইড্রোজেন, অক্সিজেন, সোডিয়াম এবং অন্যান্য উপাদানের ককটেল রয়েছে, যা পৃথিবীতে জীবনের উন্নতির জন্য অপরিহার্য। এখানকার জ্বালানি অংশটি আসে সমুদ্রের পানিতে পাওয়া হাইড্রোজেন থেকে। দুর্ভাগ্যবশত, বাকি উপাদান থেকে হাইড্রোজেন গ্যাস টেনে আনা বেশ চ্যালেঞ্জ ছিল, অন্তত এখন পর্যন্ত।

যন্ত্রটি সামুদ্রিক জলের জ্বালানির সমতুল্য তৈরি করে যা একটি ফানেল সিস্টেমে সমুদ্রের জলকে ইনজেক্ট করে যা এটিকে ডাবল-মেমব্রেন ফিল্টারেশন সিস্টেমের মাধ্যমে চালিত করে। এই সিস্টেমটি সামুদ্রিক জল থেকে হাইড্রোজেনকে সফলভাবে টেনে আনতে বিদ্যুৎ ব্যবহার করে, কার্যকরভাবে এটিকে আমাদের মহাসাগরে পাওয়া অন্যান্য উপাদান থেকে আলাদা করে। এই নতুন গবেষণার ফলাফলগুলি দেখায় যে এটি কম-কার্বন জ্বালানী তৈরির নতুন প্রচেষ্টাকে অগ্রসর করতে সহায়তা করতে পারে।

এখানে বড় জয় হল যে সিস্টেমটি ক্ষতিকারক উপজাতের গুচ্ছ তৈরি করেনি, যা তারা অন্য সিস্টেমে দেখেছে। বর্তমান জল-থেকে-হাইড্রোজেন সিস্টেমগুলির বেশিরভাগই একটি একক-স্তর ঝিল্লি ব্যবহার করে। যাইহোক, এবার গবেষকরা দুটি স্তরকে একত্রে নিয়ে এসেছিলেন, এবং এটি পরীক্ষায় সমুদ্রের জলের আয়নগুলিকে নিয়ন্ত্রণ করার একটি ভাল উপায় দেখিয়েছে, যা এটিকে আরও কার্যকর করেছে।

সমুদ্রের জল ব্যবহার করে হাইড্রোজেন জ্বালানি তৈরি করতে সক্ষম হওয়া দরকারী প্রমাণিত হবে কারণ এটি একটি কম-কার্বন জ্বালানী, যা বর্তমানে জ্বালানী-সেল বৈদ্যুতিক যান চালানোর জন্য ব্যবহৃত হয় এবং এমনকি শক্তি গ্রিডগুলির জন্য দীর্ঘমেয়াদী স্টোরেজ বিকল্প হিসাবে কাজ করে। হাইড্রোজেন গ্যাস তৈরির পূর্ববর্তী প্রচেষ্টার জন্য তাজা বা ডিস্যালিনেটেড জলের প্রয়োজন, এবং আমরা যখন সফল জল ডিস্যালিনেশন সিস্টেম দেখেছি, এটি অনেক বেশি ব্যয়বহুল এবং শক্তি নিবিড়।
কারণ এটি ব্যবহার করার আগে জলকে বিশুদ্ধ করার জন্য ব্যয়বহুল সিস্টেমের প্রয়োজন হয়, সেইসাথে শক্তি এবং এমনকি ডিভাইসে জটিলতাও যুক্ত হয়, যেখানে হাইড্রোজেন জ্বালানি তৈরি করতে সমুদ্রের জল ব্যবহার করতে পারে এমন একটি ডিভাইসের জন্য অতিরিক্ত অংশগুলির প্রয়োজন হবে না।

সামুদ্রিক জল থেকে হাইড্রোজেন তৈরি করা স্বপ্নের মতো!
এটা প্রচুর, বিনামূল্যে এবং সহজ.
সমুদ্রের জল কাঁচামালের প্রায় সীমাহীন উত্স হিসাবে আসে এবং এটি চালান করার জন্য এখানে কেউ নেই। যে কেউ বিনামূল্যে একটি বালতি পূর্ণ পেতে পারেন.
শিল্পের মূল খেলোয়াড়রা ধারণাটির প্রেমে পড়তে বাধ্য।
হাইড্রোজেন আহরণের প্রক্রিয়া সহজ। সমুদ্রের পানিতে প্রচুর পরিমাণে দ্রবীভূত হাইড্রোজেন গ্যাস থাকে। এটি নিষ্কাশন করতে একটি সাধারণ ইলেক্ট্রোলাইসিস লাগে - আমরা এমনকি পদার্থবিজ্ঞানের ক্লাসে কিশোর বয়সে এটি করেছি!

এটা যেভাবে কাজ করে
এটি প্রাকৃতিক, সংরক্ষণযোগ্য এবং নিরাপদ
সমুদ্রের জলকে একটি পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির উত্স হিসাবে বিবেচনা করা হয় যা জীবাশ্ম শক্তির উপর আমাদের নির্ভরতা কমাতে সাহায্য করতে পারে। এবং নিষ্কাশন প্রক্রিয়া কার্বন নির্গমন উৎপন্ন করে না।

হাইড্রোজেন সংরক্ষণ করা যেতে পারে
সঞ্চিত হাইড্রোজেন ঠিক প্রয়োজনের সময় বিদ্যুৎ বা পাওয়ার যান তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
এটি অন্যান্য পুনর্নবীকরণযোগ্যগুলির বিরতির জন্য তৈরি করে - বৃষ্টি বা বাতাসহীন দিন। এটি এমন অঞ্চলের জন্য উপযুক্ত যেখানে সমুদ্রের জলের বৃহৎ সংস্থাগুলিতে অ্যাক্সেস রয়েছে তবে কিছু প্রচলিত শক্তি সংস্থান রয়েছে।
এটি গ্লোবাল ওয়ার্মিং কমাতে, শক্তি নিরাপত্তা নিশ্চিত করতে এবং পরিবেশ রক্ষা করতে সাহায্য করতে পারে।

সহজ-শান্তির, সত্যিই
প্রক্রিয়াটি শক্তি-নিবিড়: সমুদ্রের জল থেকে হাইড্রোজেন আহরণের জন্য প্রচুর পরিমাণে শক্তির প্রয়োজন হয় এবং সামগ্রিক দক্ষতা বেশ কম।
উত্পাদন ব্যয়বহুল: অবকাঠামো নির্মাণের জন্য একটি খুব উচ্চ প্রাথমিক বিনিয়োগ প্রয়োজন। রক্ষণাবেক্ষণও অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, কারণ সমুদ্রের জলের লবণের উপাদান ক্ষয় এবং অন্যান্য প্রযুক্তিগত সমস্যার কারণ হতে পারে।
অবস্থানগুলি বিরল: এই সাইটগুলিকে জলের গভীরতা এবং গুণমান, সেইসাথে শক্তির উত্সগুলির নৈকট্য বিবেচনা করতে হবে৷ সমুদ্রের পানি থেকে হাইড্রোজেন উৎপাদনের জন্য সব অঞ্চলই উপযুক্ত নয়!
এবং পরিশেষে, আপনি মনে করেন হিসাবে এটি নিরাপদ নয়!

প্রক্রিয়াটি ক্লোরিন গ্যাস মুক্ত করে।
এই গ্যাস অন্যান্য প্রাকৃতিক উপাদানের সাথে একত্রিত হয় এবং ডাইঅক্সিন তৈরি করে যা পানিকে দূষিত করে, মাছকে দূষিত করে এবং মানুষ এবং বড় প্রাণীদের কাছে স্থানান্তরিত করে যারা মাছ খায়।

আপনি কিছু উদাহরণ চান এটা সঙ্গে একত্রিত হয়
Water =>হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড, জীবনের সমস্ত ফর্মের উপর তীব্র বিষাক্ত প্রভাব।
Hydrogen =>হাইড্রোজেন ক্লোরাইড গ্যাস, অত্যন্ত বিস্ফোরক যৌগ
অ্যাসিটিলিন, একটি গ্যাস যা কিছু সামুদ্রিক জীব যেমন ব্যাকটেরিয়া এবং নির্দিষ্ট প্রজাতির শেওলা দ্বারা উত্পাদিত হতে পারে। এটি ডিক্লোরোইথেনে একত্রিত হয়, একটি অত্যন্ত বিস্ফোরক যৌগ।

ইথার, শেত্তলাগুলির নির্দিষ্ট প্রজাতির মধ্যে ট্রেস পরিমাণ। এটি ক্লোরোএসিটালডিহাইডে একত্রিত হয়, একটি অত্যন্ত বিষাক্ত, কার্সিনোজেনিক যৌগ।
অ্যামোনিয়া, সাধারণত সামুদ্রিক জীব দ্বারা উত্পাদিত হয়। এটি ক্লোরামাইনে একত্রিত হয়, একটি অত্যন্ত বিষাক্ত শ্বাসযন্ত্রের জ্বালা।
ক্লিন এনার্জি সেক্টরে বিপ্লব ঘটানোর সম্ভাবনা সহ একটি প্রতিশ্রুতিশীল উদ্ভাবন
সামুদ্রিক জল থেকে হাইড্রোজেন উত্পাদন একটি কঠোর পার্থক্য করতে পারে এবং আরও টেকসই উপায়ে বৈশ্বিক উষ্ণতা মোকাবেলায় সহায়তা করতে পারে।
এটি জীবাশ্ম জ্বালানীর উপর আমাদের নির্ভরতা হ্রাস করার এবং একটি পরিষ্কার এবং আরও টেকসই এবং সাশ্রয়ী ভবিষ্যতের দিকে এগিয়ে যাওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে।
এই প্রতিশ্রুতিগুলি জড়িত অনেক চ্যালেঞ্জ এবং ঝুঁকি উপেক্ষা করা খুব সহজ করে তোলে।
অর্থনৈতিক ও শক্তির মূল খেলোয়াড়দের কাছে এটি আমার আবেদন: দয়া করে আসুন একটি গভীর শ্বাস নেওয়া যাক, ফিরে বসুন এবং এক মুহুর্তের জন্য এটি সম্পর্কে চিন্তা করুন।

গবেষকরা প্রেস রিলিজে বলেছেন যে সমুদ্রের জলের সাথে কাজ করা আরও লাভজনক বিকল্প হবে, কারণ জল বিশুদ্ধ করা ব্যয়বহুল, শক্তি-নিবিড় এবং ডিভাইসগুলিতে জটিলতা যুক্ত করে। তদ্ব্যতীত, প্রাকৃতিক স্বাদু পানিতে এমন অমেধ্য রয়েছে যা আধুনিক প্রযুক্তির জন্য সমস্যাযুক্ত, গ্রহের একটি সীমিত সম্পদ ছাড়াও।
একটি সামুদ্রিক-থেকে-হাইড্রোজেন ঝিল্লি সিস্টেম বিকাশের পাশাপাশি, দলটি উল্লেখ করেছে যে গবেষণাটি সমুদ্রের জলের আয়নগুলি ঝিল্লির মধ্য দিয়ে কীভাবে চলে সে সম্পর্কে আরও ভাল সামগ্রিক বোঝার সরবরাহ করেছে। এই জ্ঞান অন্যান্য ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা যেতে পারে, যেমন অক্সিজেন গ্যাস উত্পাদন।
অধিকন্তু, তারা বলেছিল যে বাইপোলার মেমব্রেন সিস্টেমে আয়ন প্রবাহ এবং রূপান্তর বোঝার জন্য ইলেক্ট্রোলাইসিসের মাধ্যমে অক্সিজেন তৈরির প্রচেষ্টার জন্য প্রয়োজনীয় এবং দলটি দেখিয়েছে যে বাইপোলার মেমব্রেন তাদের পরীক্ষায় হাইড্রোজেন উৎপাদনের সাথে অক্সিজেন গ্যাস তৈরি করতে পারে।
দলটির লক্ষ্য আরও সহজলভ্য এবং সহজে নিষ্কাশিত উপকরণ ব্যবহার করে ইলেক্ট্রোড এবং ঝিল্লি উন্নত করা। ডিজাইনের এই বর্ধিতকরণটি ইলেক্ট্রোলাইসিস সিস্টেমকে একটি আকারে স্কেল করতে পারে যা পরিবহনের মতো শক্তি-নিবিড় ক্রিয়াকলাপের জন্য হাইড্রোজেন তৈরির জন্য প্রয়োজনীয়।

পণ্যগুলি চীনের সমস্ত অঞ্চলে বিক্রি হয় এবং সারা বিশ্বের দেশে রপ্তানি করা হয়। তারা মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, জার্মানি, মরক্কো, কেনিয়া, সৌদি আরব, ভিয়েতনাম, আলজেরিয়া, ভারত, তানজানিয়া এবং তাইওয়ান সহ 20 টিরও বেশি দেশ এবং অঞ্চলে বিক্রি হয়েছে। চায়না অ্যারোস্পেস, পেট্রোচায়না, চায়না নিউক্লিয়ার গ্রুপ, বিওয়াইডি, জিউলি স্পেশালিটি, টনি ইলেকট্রনিক্স, ঝেং এনার্জি গ্রুপ এবং অন্যান্য সুপরিচিত উদ্যোগের মতো সুপরিচিত উদ্যোগগুলি সফলভাবে সরবরাহ করেছে। অনেক সবুজ হাইড্রোজেন হাইড্রোজেন হাইড্রোজেনেশন স্টেশন রয়েছে যেমন উলানচাবু, হাইকো, হাইনান, হাইনান হাইকো, ইউনান কুনমিং ইত্যাদি সবুজ এবং হাইড্রোজেন তৈরির প্রকল্প প্রদান করে।