محققین نے واقعی قابل عمل سبز ہائیڈروجن صنعت کی طرف ایک اہم قدم میں، سمندری پانی سے براہ راست ہائیڈروجن بنانے کا ایک سستا اور زیادہ توانائی کا موثر طریقہ تیار کیا ہے۔
RMIT یونیورسٹی کے محققین کا نیا طریقہ سمندری پانی کو براہ راست ہائیڈروجن اور آکسیجن میں تقسیم کرتا ہے — ڈی سیلینیشن کی ضرورت اور اس سے متعلقہ لاگت، توانائی کی کھپت اور کاربن کے اخراج کو چھوڑ کر۔
ہائیڈروجن کو طویل عرصے سے مستقبل کے صاف ستھرے ایندھن اور توانائی کے اہم چیلنجوں کے لیے ایک ممکنہ حل کے طور پر سمجھا جاتا رہا ہے، خاص طور پر ان صنعتوں کے لیے جن کا کاربنائز کرنا مشکل ہے جیسے مینوفیکچرنگ، ایوی ایشن اور شپنگ۔
دنیا کی تقریباً تمام ہائیڈروجن فی الحال جیواشم ایندھن سے آتی ہے اور اس کی پیداوار سالانہ 830 ملین ٹن کاربن ڈائی آکسائیڈ کے لیے ذمہ دار ہے*، جو کہ برطانیہ اور انڈونیشیا کے مشترکہ سالانہ اخراج کے برابر ہے۔
لیکن اخراج سے پاک \’گرین\’ ہائیڈروجن، جو پانی کو تقسیم کرکے بنایا جاتا ہے، اتنا مہنگا ہے کہ یہ بڑی حد تک تجارتی طور پر ناقابل عمل ہے اور عالمی سطح پر کل ہائیڈروجن کی پیداوار کا صرف 1 فیصد ہے۔
سرکردہ محقق ڈاکٹر ناصر محمود، جو RMIT میں وائس چانسلر کے سینئر ریسرچ فیلو ہیں، نے کہا کہ سبز ہائیڈروجن کی پیداوار کے عمل دونوں مہنگے ہیں اور تازہ یا صاف پانی پر انحصار کرتے ہیں۔
محمود نے کہا، \”ہم جانتے ہیں کہ ہائیڈروجن صاف توانائی کے ذریعہ کے طور پر بے پناہ صلاحیت رکھتی ہے، خاص طور پر بہت سی صنعتوں کے لیے جو آسانی سے قابل تجدید ذرائع سے چلنے کے لیے تبدیل نہیں ہو سکتیں۔\”
\”لیکن صحیح معنوں میں پائیدار ہونے کے لیے، ہم جو ہائیڈروجن استعمال کرتے ہیں وہ پورے پیداواری لائف سائیکل میں 100% کاربن سے پاک ہونا چاہیے اور اسے دنیا کے میٹھے پانی کے قیمتی ذخائر میں کمی نہیں کرنی چاہیے۔
\”ہمارا سمندری پانی سے ہائیڈروجن پیدا کرنے کا طریقہ اس وقت مارکیٹ میں موجود کسی بھی سبز ہائیڈروجن اپروچ کے مقابلے میں آسان، قابل پیمانہ اور کہیں زیادہ لاگت والا ہے۔
\”مزید ترقی کے ساتھ، ہم امید کرتے ہیں کہ یہ آسٹریلیا میں ایک فروغ پزیر سبز ہائیڈروجن انڈسٹری کے قیام کو آگے بڑھا سکتا ہے۔\”
نئے طریقہ کار کے لیے ایک عارضی پیٹنٹ کی درخواست دائر کی گئی ہے، جس کی تفصیل وائلی جریدے میں شائع ہونے والے لیب پیمانے کے مطالعے میں دی گئی ہے۔ چھوٹا.
فرق کو تقسیم کرنا: سمندری پانی کے لیے ایک اتپریرک
سبز ہائیڈروجن بنانے کے لیے، الیکٹرولائزر کو پانی کے ذریعے برقی رو بھیجنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے تاکہ اسے ہائیڈروجن اور آکسیجن کے اجزاء میں تقسیم کیا جا سکے۔
یہ الیکٹرولائزر فی الحال مہنگے اتپریرک استعمال کرتے ہیں اور بہت زیادہ توانائی اور پانی استعمال کرتے ہیں — ایک کلو گرام ہائیڈروجن بنانے میں تقریباً نو لیٹر لگ سکتے ہیں۔ ان میں ایک زہریلا پیداوار بھی ہے: کاربن ڈائی آکسائیڈ نہیں، بلکہ کلورین۔
\”سمندری پانی کے استعمال میں سب سے بڑی رکاوٹ کلورین ہے، جسے بطور پروڈکٹ تیار کیا جا سکتا ہے۔ اگر ہم پہلے اس مسئلے کو حل کیے بغیر دنیا کی ہائیڈروجن کی ضروریات کو پورا کرتے، تو ہم ہر سال 240 ملین ٹن کلورین پیدا کریں گے۔ – جو کہ دنیا کو کلورین کی ضرورت سے تین سے چار گنا زیادہ ہے۔ جیواشم ایندھن سے بنائے گئے ہائیڈروجن کو ہائیڈروجن کی پیداوار سے تبدیل کرنے کا کوئی فائدہ نہیں ہے جو ہمارے ماحول کو مختلف طریقے سے نقصان پہنچا سکتا ہے،\” محمود نے کہا۔
\”ہمارا عمل نہ صرف کاربن ڈائی آکسائیڈ کو خارج کرتا ہے، بلکہ اس سے کلورین کی پیداوار بھی نہیں ہوتی ہے۔\”
RMIT میں کلین انرجی اینڈ انوائرمنٹ (MC2E) ریسرچ گروپ کے کثیر الضابطہ مواد میں ایک ٹیم کی طرف سے وضع کردہ نیا نقطہ نظر سمندری پانی کے ساتھ خاص طور پر کام کرنے کے لیے تیار کردہ ایک خاص قسم کے کیٹالسٹ کا استعمال کرتا ہے۔
مطالعہ، پی ایچ ڈی امیدوار سورج لومبا کے ساتھ، انتہائی موثر، مستحکم اتپریرک پیدا کرنے پر توجہ مرکوز کرتا ہے جو لاگت سے مؤثر طریقے سے تیار کیے جاسکتے ہیں۔
محمود نے کہا کہ \”یہ نئے اتپریرک چلنے میں بہت کم توانائی لیتے ہیں اور کمرے کے درجہ حرارت پر استعمال ہو سکتے ہیں۔\”
\”جبکہ دیگر تجرباتی اتپریرک سمندری پانی کی تقسیم کے لیے تیار کیے گئے ہیں، وہ پیچیدہ اور پیمانے پر مشکل ہیں۔
لومبا نے کہا، \”ہمارے نقطہ نظر نے ایک سادہ طریقہ کے ذریعے کاتالسٹوں کی اندرونی کیمسٹری کو تبدیل کرنے پر توجہ مرکوز کی، جو انہیں بڑے پیمانے پر پیدا کرنے میں نسبتاً آسان بناتا ہے تاکہ انہیں صنعتی پیمانے پر آسانی سے ترکیب کیا جا سکے۔\”
محمود نے کہا کہ ٹیکنالوجی نے الیکٹرولائزرز کی لاگت کو نمایاں طور پر کم کرنے کا وعدہ کیا تھا – جو کہ آسٹریلوی حکومت کے $2/کلو گرام گرین ہائیڈروجن کی پیداوار کے ہدف کو پورا کرنے کے لیے کافی ہے، تاکہ اسے فوسل فیول سے حاصل شدہ ہائیڈروجن کے ساتھ مسابقتی بنایا جا سکے۔
RMIT کے محققین اس ٹیکنالوجی کے پہلوؤں کو تیار کرنے کے لیے صنعتی شراکت داروں کے ساتھ مل کر کام کر رہے ہیں۔
تحقیق کا اگلا مرحلہ ایک پروٹوٹائپ الیکٹرولائزر کی ترقی ہے جو ہائیڈروجن کی بڑی مقدار پیدا کرنے کے لیے اتپریرک کی ایک سیریز کو جوڑتا ہے۔