கடல்நீரிலிருந்து ஹைட்ரஜன்: குறைந்த விலை காப்பர் ஊக்கி உருவாக்கம்

ஹைதராபாத்திலுள்ள CSIR-இந்திய இரசாயனத் தொழில்நுட்ப நிறுவனத்தின் (CSIR-IICT) விஞ்ஞானிகள் ஒரு புதிய ஒளிவினையூக்கியை (photocatalyst) உருவாக்கியுள்ளனர். இது சூரிய ஒளியையும் கடல்நீரையும் சுத்தமான ஹைட்ரஜன் எரிபொருளாக மாற்ற உதவக்கூடிய குறைந்த விலை காப்பர் அடிப்படையிலான ஒளிவினையூக்கி ஆகும். இது பசுமை ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியில் விலையுயர்ந்த அரிய உலோகங்கள் மீதான தேவையைக் குறைக்கக்கூடும் என தி இந்து செய்தி வெளியிட்டது. விஞ்ஞானி உஜ்வல் பால் மற்றும் ஆய்வு மாணவர் பாவ்யா ஜக்சானி தலைமையில் இந்தக் குழு செயல்பட்டது.

காப்பர்-டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு ஒளிவினையூக்கியை ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஆய்வு செய்தனர். ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செயல்பாட்டின்போது அதன் அமைப்பு தொடர்ந்து மாறுவதைக் கண்டறிந்தனர். சூரிய ஒளியின் கீழ், காப்பர் மற்றும் டைட்டானியம் தளங்கள் தங்கள் ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளை மாற்றிக்கொள்கின்றன, இது ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்யும் ஊக்கியின் திறனை மேம்படுத்துகிறது. வினையின்போது அதன் உள் அமைப்பு உருவாகும்போது பொருள் மேலும் செயலூக்கம் பெறுகிறது.

காப்பர், டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு அமைப்பினுள் சிறு குறைபாடுகளை (defects) ஏற்படுத்துகிறது. இது மின்னூட்ட நகர்வை மேம்படுத்தி, பொருள் சூரிய ஆற்றலை மேலும் திறம்படக் கவர்ந்து பயன்படுத்த உதவுகிறது. இதனால் அதிக ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி கிடைக்கிறது. ஒளிவினையூக்கியின் நீண்டகால செயல்திறன், சூரிய ஒளியின் தீவிரம் மற்றும் வினைக்கு உதவும் பொருட்களின் கிடைப்பு உள்ளிட்ட, பொருளுக்கு அப்பாற்பட்ட காரணிகளையும் சார்ந்துள்ளது என ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டறிந்தனர்.

இயற்கை கடல்நீரைப் பயன்படுத்திய சோதனைகளில், அதில் கரைந்துள்ள கனிமங்களும் அயனிகளும், கடல்நீருக்கும் ஊக்கி மேற்பரப்புக்கும் இடையிலான தொடர்பை பாதிப்பதன் மூலம் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியை பாதிக்கின்றன என தெரியவந்தது. அதாவது இந்த கூறுகள் ஒட்டுமொத்த திறனை கணிசமாக பாதிக்கக்கூடும். ஒளிவினையூக்கிகளை நிலையான அமைப்புள்ள பொருட்களாகக் கருதுவதைவிட, உண்மையான இயக்க நிலைமைகளின் கீழ் ஆய்வு செய்வதன் முக்கியத்துவத்தை இந்த கண்டுபிடிப்புகள் எடுத்துக்காட்டுகின்றன.

'எங்கள் ஆய்வு, ஒளிவினையூக்கி ஒரு நிலையான பொருள் அல்ல என்பதைக் காட்டுகிறது; வினையின்போது அதன் அமைப்பும் குறைபாடுகளும் தொடர்ந்து உருவாகின்றன' என உஜ்வல் பால் தெரிவித்தார். CSIR-IICT குழு தற்போது ஆய்வகக் கண்டுபிடிப்புகளை கடல்நீர் மற்றும் கடலோர பயன்பாடுகளுக்கான சூரிய ஒளிவினைவாயில் (photoreactor) அமைப்புகளாக மாற்றும் பணியில் ஈடுபட்டுள்ளது.