سائنسدانوں نے ایک لیزر ٹیکنالوجی تیار کی ہے جو مستقبل میں صاف ایندھن اور توانائی کی ٹیکنالوجی کے لیے راہیں کھول سکتی ہے۔
ہمیں فوری طور پر فوسل فیول، تیل اور قدرتی گیس کو تبدیل کرنے کے لیے ماحول دوست اور پائیدار طریقوں کی ضرورت ہے۔ کاربن ڈائی آکسائیڈ (CO2) ایک وافر مقدار میں فضلہ کی مصنوعات ہے جو تمام سرگرمیوں اور ذرائع سے تیار ہوتی ہے جو فوسل ایندھن پر انحصار کرتے ہیں۔ ہمارے اندر تقریباً 35 بلین میٹرک ٹن کاربن ڈائی آکسائیڈ خارج ہوتی ہے۔ سیارے کی ماحول ہر سال پوری دنیا میں بجلی پیدا کرنے والے پاور پلانٹس، گاڑیوں اور صنعتی سیٹ اپ سے فضلہ پیدا ہوتا ہے۔ عالمی آب و ہوا پر CO2 کے اثرات کو کم کرنے کے لیے، اس ضائع ہونے والے CO2 کو قابل استعمال میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ توانائی جیسے کاربن مونو آکسائیڈ اور دیگر توانائی کے وافر ذرائع۔ مثال کے طور پر، پانی CO2 کے ساتھ رد عمل کرنے سے توانائی سے بھرپور ہائیڈروجن گیس پیدا ہوتی ہے، جب ہائیڈروجن کے ساتھ رد عمل ظاہر ہوتا ہے تو یہ ہائیڈرو کاربن یا الکحل جیسے مفید کیمیکل پیدا کرتا ہے۔ ایسی مصنوعات کو مختلف مقاصد کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے اور وہ بھی عالمی صنعتی پیمانے پر۔
Electrocatalysts وہ اتپریرک ہیں جو الیکٹرو کیمیکل رد عمل میں حصہ لیتے ہیں - جب ایک کیمیائی رد عمل ہو رہا ہوتا ہے لیکن برقی طاقت بھی شامل ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، صحیح اتپریرک ہائیڈروجن اور آکسیجن کے رد عمل سے پانی کو کنٹرول شدہ طریقے سے بنانے میں مدد کرسکتا ہے، ورنہ یہ صرف دو گیسوں کا بے ترتیب مرکب ہوگا۔ یا پھر ہائیڈروجن اور آکسیجن کو جلا کر بجلی پیدا کرنا۔ Electrocatalysts خود رد عمل میں استعمال کیے بغیر کیمیائی رد عمل کی شرح میں ترمیم یا اضافہ کرتے ہیں۔ CO2 کے سیاق و سباق میں، الیکٹرو کیٹیلسٹس کو مطلوبہ طور پر CO2 کی کمی میں کارکردگی 'مرحلہ تبدیلی' حاصل کرنے کے لحاظ سے متعلقہ اور امید افزا دیکھا جاتا ہے۔
بدقسمتی سے، یہ الیکٹرو کیٹیلسٹ کس طرح کام کرتے ہیں اس کا صحیح طریقہ کار پوری طرح سے سمجھا نہیں گیا ہے اور یہ حل میں غیر فعال مالیکیولز کے "شور" کے ساتھ مختصر مدت کے درمیانی مالیکیولز کی تہوں کے درمیان فرق کرنا ایک اہم چیلنج ہے۔ میکانزم کی یہ محدود تفہیم الیکٹرو کیٹیلسٹس کے ڈیزائن میں کسی بھی ممکنہ تبدیلی میں مشکلات پیدا کرتی ہے۔
لیورپول یونیورسٹی برطانیہ کے سائنسدانوں نے ایک مظاہرہ کیا ہے۔ لیزرکاربن ڈائی آکسائیڈ کی الیکٹرو کیمیکل کمی کے لیے اسپیکٹروسکوپی تکنیک پر مبنی ان کے مطالعے میں فطرت کیٹیلیسس. انہوں نے ایک اتپریرک (Mn(bpy)(CO)3Br) کو دریافت کرنے کے لیے الیکٹرو کیمیکل تجربات کے ساتھ پہلی بار وائبریشنل سم فریکوئنسی جنریشن یا VSFG سپیکٹروسکوپی کا استعمال کیا جسے CO2 کو کم کرنے والے الیکٹرو کیٹیلسٹ کے طور پر دیکھا جاتا ہے۔ اہم بیچوانوں کا طرز عمل جو ایک رد عمل کے کیٹلیٹک سائیکل میں بہت مختصر وقفہ کے لیے موجود ہوتا ہے پہلی بار دیکھا گیا۔ VSFG ٹیکنالوجی کیٹلیٹک سائیکل میں انتہائی قلیل المدتی پرجاتیوں کے رویے اور نقل و حرکت کی پیروی کرنا ممکن بناتی ہے اور اس وجہ سے ہمیں یہ سمجھنے میں مدد ملتی ہے کہ الیکٹرو کیٹیلسٹ کیسے کام کرتے ہیں۔ لہذا، کیمیائی رد عمل میں الیکٹرو کیٹیلیسٹ کس طرح کام کرتے ہیں اس کا صحیح رویہ سمجھا جاتا ہے۔
یہ مطالعہ کچھ پیچیدہ کیمیائی راستوں کے بارے میں بصیرت فراہم کرتا ہے اور ہمیں الیکٹرو کیٹیلسٹس کے لیے نئے ڈیزائن بنانے کی اجازت دیتا ہے۔ محققین پہلے ہی اس بات کی تحقیقات کر رہے ہیں کہ اس تکنیک کی حساسیت کو کیسے بہتر بنایا جائے اور بہتر سگنل ٹو شور کے تناسب کے لیے ایک نیا پتہ لگانے کا نظام تیار کر رہے ہیں۔ یہ نقطہ نظر موثر ہونے کی راہیں کھولنے میں مدد کر سکتا ہے۔ صاف ایندھن اور اس کے لیے مزید صلاحیت حاصل کریں۔ صاف توانائی. تجارتی سطح پر زیادہ کارکردگی کے حصول کے لیے آخر کار اس طرح کے عمل کو صنعتی طور پر بڑھانے کی ضرورت ہے۔ جیواشم ایندھن جلانے والے پلانٹس سے پیدا ہونے والی CO2 کی بڑی مقدار کو سنبھالنے کے لیے صنعتی ترقی کی ضرورت ہوگی۔
***
{آپ اصل تحقیقی مقالے کو ذیل میں دیے گئے DOI لنک پر کلک کر کے پڑھ سکتے ہیں جو حوالہ دیئے گئے ماخذ کی فہرست میں ہے}
ذرائع)
نیری جی وغیرہ۔ 2018. زمین پر مشتمل ایک اتپریرک کے ذریعہ کاربن ڈائی آکسائیڈ میں کمی کے دوران الیکٹروڈ کی سطح پر کیٹلیٹک انٹرمیڈیٹس کا پتہ لگانا۔ فطرت کیٹیلیسس. https://doi.org/10.17638/datacat.liverpool.ac.uk/533
***
