भविष्यातील अक्षय ऊर्जा: समुद्राचे पाणी

यात काही शंका नाही, ग्लोबल वार्मिंग हे एक वास्तविक आणि वाढणारे संकट आहे. काही जण चिन्हे आणि त्यांना दिलेल्या माहितीकडे दुर्लक्ष करण्याचे निवडत आहेत, तर काही अक्षय आणि स्वच्छ ऊर्जेकडे जाण्याच्या दिशेने वाटचाल करत आहेत. ओसाका विद्यापीठातील काही संशोधकांकडे आहे आढळले पृथ्वीवरील सर्वात मोठ्या संसाधनांपैकी एक, समुद्राचे पाणी वापरणारी अक्षय ऊर्जा बनवण्याचा एक मार्ग.

समस्या

सौर ऊर्जा हा अक्षय ऊर्जेचा प्रमुख स्त्रोत आहे. पण सूर्य मावळत असताना आपण सौरऊर्जेचा वापर कसा करू शकतो? एक उत्तर म्हणजे सौर ऊर्जेचे रासायनिक उर्जेमध्ये रूपांतर करणे जे इंधन म्हणून वापरले जाऊ शकते. हे रूपांतरण करून, ते संग्रहित केले जाऊ शकते आणि इकडे तिकडे हलविले जाऊ शकते. हायड्रोजन (H2) हे रूपांतरणासाठी संभाव्य उमेदवार आहे. हे "फोटोकॅटॅलिसिस" नावाच्या प्रक्रियेचा वापर करून पाण्याचे रेणू (H2O) विभाजित करून तयार केले जाऊ शकते. फोटोकॅटॅलिसिस म्हणजे जेव्हा सूर्यप्रकाश दुसर्‍या पदार्थाला ऊर्जा देतो जो नंतर "उत्प्रेरक" म्हणून कार्य करतो. उत्प्रेरक रासायनिक अभिक्रिया होण्याच्या गतीला गती देतो. फोटोकॅटॅलिसिस आपल्या आजूबाजूला घडते, सूर्यप्रकाश वनस्पतीच्या क्लोरोफिलला (एक उत्प्रेरक) त्यांच्या वनस्पती पेशींमध्ये आदळतो, ज्यामुळे त्यांना ऑक्सिजन आणि ग्लुकोज तयार होऊ शकतो जो ऊर्जेचा स्रोत आहे. 

तथापि, म्हणून संशोधकांनी सांगितले त्यांच्या पेपरमध्ये, "H2 उत्पादनाची कमी सौरऊर्जा रूपांतरण कार्यक्षमता आणि वायू H2 च्या संचयन समस्येमुळे H2 चा सौर इंधन म्हणून व्यावहारिक वापर थांबला आहे."

ऊत्तराची

हायड्रोजन पेरोक्साइड (H2O2) प्रविष्ट करा. अमेरिकन ऊर्जा स्वातंत्र्य म्हणून नोट्स, “हायड्रोजन पेरोक्साईड, जेव्हा ऊर्जा निर्मितीसाठी वापरला जातो तेव्हा केवळ शुद्ध पाणी आणि ऑक्सिजन उप-उत्पादन म्हणून तयार करतो, म्हणून ती हायड्रोजनसारखी स्वच्छ ऊर्जा मानली जाते. तथापि, हायड्रोजनच्या विपरीत, H2O2 [हायड्रोजन पेरॉक्साइड] खोलीच्या तपमानावर द्रव स्वरूपात अस्तित्वात आहे, त्यामुळे ते सहजपणे साठवले आणि वाहून नेले जाऊ शकते.” समस्या अशी होती की हायड्रोजन पेरोक्साईड बनवण्याच्या पूर्वीच्या मार्गाने शुद्ध पाण्यावर फोटोकॅटॅलिसिस वापरला होता. शुद्ध पाणी मिळते तितके स्वच्छ असते. प्रक्रियेत वापरल्या जाणार्‍या शुद्ध पाण्याच्या प्रमाणासह, याचा अर्थ असा आहे की शाश्वत ऊर्जा निर्माण करण्याचा हा एक व्यवहार्य मार्ग नाही.

येथे समुद्राचे पाणी येते. समुद्राचे पाणी कशापासून बनलेले आहे हे लक्षात घेता, संशोधकांनी फोटोकॅटॅलिसिसमध्ये त्याचा वापर केला. याचा परिणाम म्हणजे हायड्रोजन पेरोक्साइडचे प्रमाण जास्त होते जे हायड्रोजन पेरोक्साइड इंधन सेल चालवण्याइतपत जास्त होते (इंधन सेल बॅटरीसारखे असते, फक्त त्याला चालण्यासाठी सतत इंधनाची आवश्यकता असते.)  

इंधनासाठी हायड्रोजन पेरोक्साईड तयार करण्याची ही पद्धत वाढण्यास जागा असलेला नवोदित प्रकल्प आहे. अजूनही खर्च-कार्यक्षमतेचा प्रश्न आहे आणि फक्त इंधन सेल म्हणून न वापरता ते मोठ्या प्रमाणावर वापरणे. सहभागी संशोधकांपैकी एक, शुनिची फुकुझुमी, एक मध्ये नोंदवले गेले लेख फुकुझुमी म्हणाले, “भविष्यात, आम्ही समुद्राच्या पाण्यापासून H2O2 च्या कमी किमतीच्या, मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासाठी एक पद्धत विकसित करण्याची योजना आखत आहोत,” फुकुझुमी म्हणाले, “हे H2 (मुख्यतः नैसर्गिक वायू) आणि O2 पासून.