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टीएनडीसी नैनोफ्लक्स ने प्रकाश संश्लेषक सौर सेल का नया प्रकार बनाया है

टॉंगस्टेन डिसेलनेइड नैनोफलेक्स का उपयोग कार्बन डाइऑक्साइड को कार्बन मोनोऑक्साइड से एक ईओणिक तरल में परिवर्तित करने के लिए किया जा सकता है। शिकागो में इलिनोइस विश्वविद्यालय में शोधकर्ताओं से यह नई खोज है, जिसका "फोटोसंश्लेषक" डिवाइस केवल सूर्य के प्रकाश का उपयोग करते हुए काम करता है। सौर कोशिका का नया प्रकार वातावरण से कार्बन हटाने और एक ही समय में ईंधन का उत्पादन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।


सीओ 2 को कम कर दिया जा सकता है, सिद्धांत रूप में ईंधन में वापस इस ग्रीनहाउस गैस को रीसाइक्लिंग का एक अच्छा तरीका हो सकता है। हालांकि, इस प्रतिक्रिया के लिए मौजूदा उत्प्रेरक अभी भी अक्षम हैं।

अमीन सालेथी-खोजिन के नेतृत्व में एक टीम   रूप में अब इस प्रतिक्रिया के लिए उत्प्रेरक के रूप में संक्रमण धातु dichalcogenides (TMDCs) नामक 2 डी सामग्री के एक वर्ग की दक्षता का परीक्षण किया। शोधकर्ताओं ने दो-डिब्बे, तीन इलेक्ट्रोड इलेक्ट्रोकेमिकल सेल के अंदर एक इलेक्ट्रोलाइट के रूप में एक आयनिक तरल पदार्थ के साथ सामग्री बनायी।

टंगस्टन डिवेलिनिड कृत्रिम पत्ती बनाता है

उन्होंने पाया कि टंगस्टन डिज़ेलनइड सबसे अच्छा है, और इसकी नैनोफ़ेक के रूप में, 60 के कारक द्वारा आउटपुट किए गए बल्क उत्प्रेरक (उदाहरण के लिए चांदी से बने)। यह कम से कम दो बार अच्छा था क्योंकि अध्ययन में अन्य नैनोफेलेक यौगिकों का विश्लेषण किया गया था। यह चांदी के उत्प्रेरक से भी 20 गुना सस्ता है

टीम ने इसके उत्प्रेरक का इस्तेमाल 18 सेंटीमीटर 2 के फसल की रोशनी को मापने वाले दो सिलिकॉन ट्रिपल-जंक्शन फोटोवोल्टेइक कोशिकाओं से बना कृत्रिम पत्ते बनाने के लिए किया। टंगस्टन डिज़ेलाइनेड और ईओणिक तरल उत्प्रेरक ने सेल में कैथोड बना दिया जबकि पोटाशियम फॉस्फेट इलेक्ट्रोलाइट में कोबाल्ट ऑक्साइड ने एनोड बना दिया।

प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया की नकल करना

Salehi-Khojin बताते हैं, "यह कृत्रिम पत्ती प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया की नकल करती है।" "एक वास्तविक पत्ती में, सीओ 2 को चीनी में परिवर्तित किया जाता है लेकिन हमारे पत्ते में इसे सिग्ज में परिवर्तित कर दिया जाता है।" सिग्ना, या सिंथेटिक गैस, हाइड्रोजन गैस और कार्बन मोनोऑक्साइड का मिश्रण है और इसे सीधे गैस टर्बाइन और सिग्ना में जलाया जा सकता है इंजन या डीजल या अन्य उच्च घनत्व वाले हाइड्रोकार्बन ईंधन जैसे नाफ्था में परिवर्तित। सालेही-खोजन का कहना है कि वह और उनके सहयोगियों ने अपने उत्प्रेरक भी चीनी या अन्य हाइड्रोकार्बन को सीधे उत्पादन करने के लिए इंजीनियर कर सकते हैं।

शोधकर्ताओं ने कृत्रिम पत्ते पर प्रत्येक सक्रिय साइट प्रति उत्प्रेरक गतिविधि को मापा था, जब यह 100 डब्ल्यू / सेमी 2 की रोशनी से उजागर हुआ था। यह पृथ्वी की सतह तक पहुंचने की धूप की औसत तीव्रता के बारे में है। सिंगैस को कैथोड पर उत्पादित किया जाता है और मुक्त ऑक्सीजन और हाइड्रोजन आयनों को एनोड पर उत्पादित किया जाता है। हाइड्रोजन आयन कैथोड पक्ष के झिल्ली के माध्यम से सीओ 2 में कमी प्रतिक्रिया में भाग लेने के लिए फैल जाते हैं।

सौर खेतों

"यह प्रतिक्रिया चांदी नैनोकणों से मापा गया 1000 गुना बेहतर है और थोक मोलिब्डेनम डिस्लेल्फाइड पर किए गए हमारे पिछले काम से 60 गुना बेहतर है," सालीही-खबरन ने नैनोटेक्विब .org को बताया। "अधिक क्या है, प्रणाली के लिए सौर-से-ईंधन रूपांतरण दक्षता 4.6% है, जो पिछले सिस्टम से 2.5% है।"

ऐसे कृत्रिम पत्ते का उपयोग सौर और ऊर्जा संयंत्रों के आगे सौर खेतों को करने के लिए किया जा सकता है, जो सीओ 2 को एक्सहॉस्ट गैस धाराओं से सूरज से ऊर्जा का इस्तेमाल करके ईंधन में परिवर्तित करने के लिए इस्तेमाल करता है। "इस तरह से हम केवल सीओ 2 का इलाज ही नहीं कर सकते, बल्कि रासायनिक बांड के रूप में सूर्य की ऊर्जा को भी स्टोर कर सकते हैं, जो कि इस ऊर्जा को संचय करने का सबसे कारगर तरीका है।"

इलिनोइस टीम ने विज्ञान डीओआई: 10.1126 / साइंस । एएएफ 4767 एस एआईएस में अपने काम की सूचना दी है, जो अब उद्योग के सहयोग से अपने सिस्टम को बढ़ाना चाहता है और पहले से ही एक अस्थायी पेटेंट के लिए दायर की है।