ಸುರಕ್ಷಿತ ಹಸಿರುಮನೆ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸೌರ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸುವುದು | Duda News

ನ ಸಂಶೋಧಕರು ಉತ್ತರ ಕೆರೊಲಿನಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ವಿಭಾಗವು ಸೌರ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕೊಯ್ಲು ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿ ಇಂಧನಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಅರೆವಾಹಕಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಿದೆ.

PHD. ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ ಗೇಬ್ರಿಯೆಲಾ ಬೆನ್ ಎಸಿಎಸ್ ಎನರ್ಜಿ ಲೆಟರ್ಸ್ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ ಕಾಗದದ ಮೊದಲ ಲೇಖಕರಾಗಿದ್ದಾರೆ. ಚಿತ್ರ ಕ್ರೆಡಿಟ್: ಚಾಪೆಲ್ ಹಿಲ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ನಾರ್ತ್ ಕೆರೊಲಿನಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ

ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಸಿಲಿಕಾನ್ನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಮೂರು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಜೋಡಿಸುವ ಮೀಥೈಲ್ ಟರ್ಮಿನೇಷನ್ ಎಂಬ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸೌರ ಕೋಶಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವಾದ ಸಿಲಿಕಾನ್ನ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಹೇಗೆ ಮಾರ್ಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಸಂಶೋಧಕರು ವಿವರಿಸುತ್ತಾರೆ. ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕಾರ್ಬನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್.

ಅವರ ಅಧ್ಯಯನ, “ಪಿ-ಟೈಪ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ನ ಮೀಥೈಲ್ ಮುಕ್ತಾಯವು ಆಯ್ದ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ CO ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ2 ವೇಗವರ್ಧಕದಿಂದ ಆಣ್ವಿಕ ರುಥೇನಿಯಮ್ ಕಡಿತವನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಸಿಎಸ್ ಎನರ್ಜಿ ಪೇಪರ್,

DOE ಆಫೀಸ್ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸ್‌ನಿಂದ ಬೆಂಬಲಿತವಾದ ಶಕ್ತಿಯ ನಾವೀನ್ಯತೆ ಕೇಂದ್ರವಾದ ಸೌರ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ದ್ರವ ಇಂಧನಗಳಿಗೆ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಅಪ್ರೋಚಸ್ (CHASE) ಕೇಂದ್ರವು ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸಿತು. ಕೃತಕ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಶಕ್ತಿ-ಸಮೃದ್ಧ ಅಣುಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಸಸ್ಯಗಳು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೇಗೆ ಬಳಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅನುಕರಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ.

ಹವಾಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ಪ್ರಮುಖ ಹಸಿರುಮನೆ ಅನಿಲಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್. ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಕಾರ್ಬನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಮೂಲಕ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣ ಇಂಧನಗಳಿಗೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವಿನಾಶಕಾರಿ ಹಸಿರುಮನೆ ಅನಿಲಕ್ಕೆ ಬಿಲ್ಡಿಂಗ್ ಬ್ಲಾಕ್ ಆಗಿದ್ದು, ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ಪರಿಸರ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಅವರು ಸಮರ್ಥವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಹೇಳಿದ್ದಾರೆ.

ಸೌರಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗಿನ ಒಂದು ಸವಾಲು ಎಂದರೆ ಅದು ನಮಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಅಗತ್ಯವಿರುವಾಗ ಯಾವಾಗಲೂ ಲಭ್ಯವಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಸೋಲಾರ್ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳಂತಹ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಬೇಕಾದ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಒದಗಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಎಂಬುದು ಮತ್ತೊಂದು ಸವಾಲು. ಸೌರ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ದ್ರವ ಇಂಧನವಾಗಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸುವುದು ನಮ್ಮ ಗುರಿಯಾಗಿದೆ, ಅದನ್ನು ನಂತರ ಬಳಸಬಹುದು.

ಗೇಬ್ರಿಯೆಲಾ ಬೆನ್, ಅಧ್ಯಯನದ ಮೊದಲ ಲೇಖಕ ಮತ್ತು Ph.D. ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ, ಚಾಪೆಲ್ ಹಿಲ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಉತ್ತರ ಕೆರೊಲಿನಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ

ಸಂಶೋಧಕರು ರುಥೇನಿಯಮ್ ಆಣ್ವಿಕ ವೇಗವರ್ಧಕವನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ ತುಣುಕಿನೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿದರು, ಇದನ್ನು ಫೋಟೋಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಬೆಳಕಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕಾರ್ಬನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲದಂತಹ ಬೇರೆ ಯಾವುದನ್ನಾದರೂ ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ಅನಗತ್ಯ ಉಪಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ. ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಇತರ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದು.

ಅಧ್ಯಯನದ ಸಹ-ಲೇಖಕ ಮತ್ತು ಬೋಮನ್ ಮತ್ತು ಗಾರ್ಡನ್ ಗ್ರೇ ಡಿಸ್ಟಿಂಗ್ವಿಶ್ಡ್ ಟರ್ಮ್ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಜಿಲಿಯನ್ ಡೆಂಪ್ಸೆ ಅವರು ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಹೊಂದಿರುವ ದ್ರಾವಣಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ನಡೆಸಿದಾಗ, ಅವರು 87% ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ಕಾರ್ಬನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಕಂಡುಕೊಂಡರು, ಅಂದರೆ ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಹೋಲುತ್ತದೆ. ಅಥವಾ ಚಿನ್ನ ಅಥವಾ ಪ್ಲಾಟಿನಂನಂತಹ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಲೋಹದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗಿಂತ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ.

ಸಿಲಿಕಾನ್ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕವು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲು ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯಿಂದ ಪಡೆಯಬಹುದಾದ 460 ಮಿಲಿವೋಲ್ಟ್ ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿದೆ. ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಇಂಗಾಲದ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಇಂಧನಗೊಳಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಅಥವಾ ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸಲು ಈ ವಿಧಾನವು ನೇರ ಬೆಳಕಿನ ಕೊಯ್ಲು ಮಾಡುವುದನ್ನು ಡೆಂಪ್ಸೆ “ಪ್ರಮುಖ” ಎಂದು ಕರೆದರು.

ಕುತೂಹಲಕಾರಿಯಾಗಿ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಸಿಲಿಕೋನ್ ಮೇಲ್ಮೈಗಳು ಕಾರ್ಬನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ ಬದಲಿಗೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತವೆ, ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ನಿಂದ ಅದನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಈ ವಿಶೇಷ ಮೀಥೈಲ್-ಟರ್ಮಿನೇಟೆಡ್ ಸಿಲಿಕೋನ್ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ, ನಾವು ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಸಮರ್ಥರಾಗಿದ್ದೇವೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸುವುದು CO ಅನ್ನು ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುತ್ತದೆ2 ಕಾರ್ಬನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಮತ್ತು ಆಯ್ದವಾಗಿ ಮಾಡುವುದು, ಇದು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನಿಂದ ದ್ರವ ಇಂಧನಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ.

ಜಿಲಿಯನ್ ಡೆಂಪ್ಸೆ, ಅಧ್ಯಯನದ ಸಹ-ಲೇಖಕ ಮತ್ತು ಬೌಮನ್ ಮತ್ತು ಗಾರ್ಡನ್ ಗ್ರೇ ಡಿಸ್ಟಿಂಗ್ವಿಶ್ಡ್ ಟರ್ಮ್ ಪ್ರೊಫೆಸರ್, ಚಾಪೆಲ್ ಹಿಲ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಉತ್ತರ ಕೆರೊಲಿನಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ

ಬೆನ್ ಮತ್ತು ಡೆಂಪ್ಸೆ ಅವರು ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಅಲೆಕ್ಸಾಂಡರ್ ಮಿಲ್ಲರ್, ಮಾಜಿ ವಿಭಾಗದ ಪದವಿ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ ಎರಿಕ್ ಅಸ್ಸಾಫ್, ಹಿರಿಯ ಸಂಶೋಧನಾ ವಿಜ್ಞಾನಿ ರೆನಾಟೊ ಸಂಪಾಯೊ, ಪದವಿಪೂರ್ವ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಮುಖ ಮ್ಯಾಡಿಸನ್ ಸ್ಟೀವರ್ಟ್ ಮತ್ತು ಹಿರಿಯ ಸಂಶೋಧನಾ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಸ್ಟೀಫನ್ ಟೆರೆನಿಯಾಕ್ ಅವರೊಂದಿಗೆ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡಿದರು.

ಚೇಸ್ ಏಳು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಸಂಸ್ಥೆಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ, ಯುಎನ್‌ಸಿ-ಚಾಪೆಲ್ ಹಿಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಧಾನ ಕಛೇರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನಿಂದ ಇಂಧನವನ್ನು ಹೇಗೆ ತಯಾರಿಸುವುದು ಎಂಬುದರ ಕುರಿತು ಮೂಲಭೂತ ಅಧ್ಯಯನಗಳನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸಲು ಇದು 2020 ರಲ್ಲಿ ಇಂಧನ ಇಲಾಖೆಯಿಂದ $40 ಮಿಲಿಯನ್ ಹಣವನ್ನು ಪಡೆಯಿತು.

ಜರ್ನಲ್ ಉಲ್ಲೇಖ:

ಬೆನ್, ಜಿಪಿ, ಮತ್ತು ಇತರರು. (2024) ಪಿ-ಟೈಪ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ನ ಮೀಥೈಲ್ ಮುಕ್ತಾಯವು ಆಯ್ದ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ CO ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ2 ಆಣ್ವಿಕ ರುಥೇನಿಯಮ್ ವೇಗವರ್ಧಕದಿಂದ ಕಡಿತ. ಎಸಿಎಸ್ ಎನರ್ಜಿ ಪೇಪರ್, doi:10.1021/acsenergylett.4c00122

ಮೂಲ: