प्लेटिनम बहुत महंगा है? नया उत्प्रेरक ईंधन सेल की लागत को कम करता है

इंपीरियल कॉलेज लंदन ने एक हाइड्रोजन ईंधन सेल विकसित किया है जो दुर्लभ और महंगी प्लैटिनम के बजाय लोहे से बने उत्प्रेरक का उपयोग करता है, जिससे हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं की लागत कम हो जाती है। प्रौद्योगिकी हाइड्रोजन ईंधन की व्यापक तैनाती को सक्षम बनाती है और अंततः ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करके दुनिया को शुद्ध-शून्य उत्सर्जन के रास्ते पर ले जाएगी।

हाइड्रोजन ईंधन सेल हाइड्रोजन को बिजली में परिवर्तित करते हैं, जिसका एकमात्र उप-उत्पाद जल वाष्प होता है, जिससे वे विशेष रूप से मोटर वाहन उद्योग के लिए एक आकर्षक हरा विकल्प बन जाते हैं। हालांकि, मुख्य घटकों में से एक की लागत से उनके व्यापक उपयोग को आंशिक रूप से बाधित किया गया है। बिजली उत्पन्न करने वाली प्रतिक्रियाओं को सुविधाजनक बनाने के लिए, ईंधन सेल प्लैटिनम से बने उत्प्रेरकों पर निर्भर होते हैं, जो महंगे और दुर्लभ होते हैं।

इंपीरियल के रसायन विज्ञान विभाग के प्रमुख शोधकर्ता प्रोफेसर एंथनी कौसेनक ने कहा: "वर्तमान में, एकल ईंधन सेल की लागत का लगभग 60 प्रतिशत प्लैटिनम उत्प्रेरक से आता है। ईंधन कोशिकाओं को जीवाश्म ईंधन के लिए वास्तव में व्यवहार्य विकल्प होने के लिए, हमें लाने की जरूरत है लागत कम।"

अब, इंपीरियल कॉलेज लंदन के शोधकर्ताओं के नेतृत्व में एक यूरोपीय टीम ने एक उत्प्रेरक बनाया है जो केवल लोहे, कार्बन और नाइट्रोजन का उपयोग करता है, एक सस्ता और आसानी से उपलब्ध सामग्री है, और यह दिखाया है कि इसका उपयोग उच्च शक्ति बैटरी पर ईंधन चलाने के लिए किया जा सकता है। उनके निष्कर्ष 25 तारीख को नेचर कैटलिसिस जर्नल में प्रकाशित हुए थे।

इस नए उत्प्रेरक में, सभी लोहे को एकल परमाणुओं के रूप में एक प्रवाहकीय कार्बन मैट्रिक्स में फैलाया जाता है। इसमें सभी परमाणु एक साथ गुच्छित हो जाते हैं, जिससे यह अधिक प्रतिक्रियाशील हो जाता है। इन गुणों का मतलब है कि लोहा ईंधन कोशिकाओं में आवश्यक प्रतिक्रियाओं को सुविधाजनक बनाता है और प्लैटिनम के लिए एक अच्छा विकल्प है। प्रयोगशाला परीक्षणों में, टीम ने दिखाया कि एक वास्तविक ईंधन सेल प्रणाली में, एकल-परमाणु लौह उत्प्रेरक का प्रदर्शन प्लैटिनम-आधारित उत्प्रेरक के करीब पहुंचता है।

इसके अलावा, टीम द्वारा विकसित विधि ईंधन कोशिकाओं से परे अन्य अनुप्रयोगों पर भी लागू हो सकती है, जैसे कि रासायनिक प्रतिक्रियाएं जो महंगे रासायनिक ऑक्सीडेंट के बजाय अभिकारकों के रूप में वायुमंडलीय ऑक्सीजन का उपयोग करती हैं, और अपशिष्ट जल उपचार जो हानिकारक प्रदूषकों को हटाने के लिए हवा का उपयोग करता है।

इंपीरियल के रसायन विज्ञान विभाग के प्रमुख लेखक डॉ असद महमूद ने कहा: "हमने 'एकल-परमाणु' उत्प्रेरक की एक श्रृंखला बनाने के लिए एक नई विधि विकसित की है, जो रसायन शास्त्र और इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री की एक नई श्रृंखला के लिए आधार प्रदान करती है। प्रक्रिया अवसर प्रदान करती है . विशेष रूप से, हमने 'ट्रांसमेटलेशन' नामक एक सिंथेटिक विधि का उपयोग किया है जो संश्लेषण के दौरान लोहे के समूहों के गठन से बचाती है। यह प्रक्रिया अन्य वैज्ञानिकों के लिए सहायक हो सकती है जो समान उत्प्रेरक को फायदेमंद बनाने की तलाश में हैं।"