सूरज की रोशनी से ईंधन हासिल किया जाएगा

प्रकाश संश्लेषण पद्धति के प्रयोग से एक नई उपलब्धि

• दो चरणों में प्रकाश का उपयोग किया है

• कम रोशनी में भी काम करने की क्षमता

• ऊर्जा उत्पादन में स्थायित्व की दिशा में काम

राष्ट्रीय खबर

रांचीः वैज्ञानिकों ने प्राकृतिक प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया से प्रेरित होकर एक नया अणु विकसित किया है। यह अणु, जब सूरज की रोशनी के संपर्क में आता है, तो एक साथ दो सकारात्मक और दो नकारात्मक आवेश को जमा कर सकता है। इस खोज का मुख्य उद्देश्य सूरज की रोशनी को सीधे कार्बन-न्यूट्रल ईंधन में बदलना है।

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पेड़-पौधे सूरज की रोशनी का उपयोग करके कार्बन डाइऑक्साइड को ऊर्जा से भरपूर शर्करा के अणुओं में बदलते हैं। इस प्रक्रिया को प्रकाश संश्लेषण कहते हैं। यह लगभग सभी जीवित प्राणियों के लिए ऊर्जा का आधार है। जानवर और इंसान इन कार्बोहाइड्रेट को खाकर ऊर्जा प्राप्त करते हैं और फिर से कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ते हैं, जिससे यह चक्र पूरा होता है।

वैज्ञानिक इसी प्राकृतिक मॉडल का अनुकरण कर रहे हैं ताकि सौर ईंधन जैसे कि हाइड्रोजन, मेथेनॉल और सिंथेटिक पेट्रोल का उत्पादन किया जा सके। जब इन ईंधनों को जलाया जाता है, तो वे उतनी ही कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जित करते हैं, जितनी उन्हें बनाने में उपयोग हुई थी, जिससे वे कार्बन-न्यूट्रल बन जाते हैं।

प्रोफेसर ओलिवर वेंगर और उनके छात्र मैथिस ब्रेंडलिन ने ‘नेचर केमिस्ट्री’ नामक वैज्ञानिक पत्रिका में अपनी इस खोज को प्रकाशित किया है। उन्होंने एक ऐसा विशेष अणु बनाया है जो प्रकाश की मदद से एक साथ चार आवेशों (दो सकारात्मक और दो नकारात्मक) को जमा कर सकता है।

कई आवेशों को एक साथ जमा करना, सूरज की रोशनी को रासायनिक ऊर्जा में बदलने के लिए एक महत्वपूर्ण कदम है। इन आवेशों का उपयोग रासायनिक प्रतिक्रियाओं को चलाने के लिए किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, पानी को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करना।

यह अणु पाँच भागों से मिलकर बना है, जो एक श्रृंखला में जुड़े हैं और प्रत्येक का एक विशिष्ट कार्य है। एक तरफ दो भाग हैं जो इलेक्ट्रॉन छोड़ते हैं और सकारात्मक रूप से आवेशित हो जाते हैं। दूसरी तरफ, दो भाग हैं जो इलेक्ट्रॉनों को ग्रहण करते हैं और नकारात्मक रूप से आवेशित हो जाते हैं। बीच में, वैज्ञानिकों ने एक ऐसा घटक रखा है जो सूरज की रोशनी को पकड़ता है और प्रतिक्रिया (इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण) शुरू करता है।

चार आवेश उत्पन्न करने के लिए, शोधकर्ताओं ने दो चरणों में प्रकाश का उपयोग किया। पहली फ्लैश से अणु में एक सकारात्मक और एक नकारात्मक आवेश उत्पन्न होता है। ये आवेश अणु के विपरीत सिरों तक पहुँच जाते हैं। दूसरी फ्लैश से यही प्रक्रिया फिर से होती है, जिससे अणु में दो सकारात्मक और दो नकारात्मक आवेश जमा हो जाते हैं।

ब्रेंडलिन बताते हैं, यह चरणबद्ध उत्तेजना काफी कम रोशनी का उपयोग संभव बनाती है। इससे हम सूरज की रोशनी की तीव्रता के करीब पहुँच गए हैं। पहले के शोधों में बहुत तेज लेजर प्रकाश की आवश्यकता होती थी, जो कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण के लिए व्यवहारिक नहीं था। वेंगर ने यह भी बताया, इसके अलावा, अणु में ये आवेश लंबे समय तक स्थिर रहते हैं, जिससे उनका उपयोग आगे की रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए किया जा सकता है।

हालाँकि, यह नया अणु अभी तक एक पूर्ण कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण प्रणाली नहीं है। वेंगर के अनुसार, हमने इस पहेली का एक महत्वपूर्ण टुकड़ा पहचानकर उसे लागू किया है। यह अध्ययन कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण को बेहतर ढंग से समझने में मदद करता है। वेंगर को उम्मीद है कि यह खोज एक स्थायी ऊर्जा भविष्य के लिए नए रास्ते खोलेगी।