کم درجہ حرارت والے پانی کے الیکٹرولائزر - فوائد، رکاوٹیں اور آؤٹ لک

سبز ہائیڈروجن (GH₂) ایک الیکٹرولائزر میں پانی کے برقی تجزیہ کے ذریعے تیار کیا جاتا ہے، جو قابل تجدید بجلی، جیسے ہوا، شمسی، ہائیڈرو، تھرمل، (<0.1% عالمی ہائیڈروجن کی پیداوار بمقابلہ 99% جیواشم ایندھن سے)۔ کچھ حالیہ مارکیٹ رپورٹس بتاتی ہیں کہ 400 سے 550 ملین ٹن کے درمیان جی ایچ₂ الیکٹرولیسس کے ذریعے تیار کیا جائے گا، جس کے لیے 3000–4000 GW الیکٹرولائزرز کی ضرورت ہوگی (3000 تک الیکٹرولائزر کی صلاحیت میں 4000–2050 گنا اضافہ)۔

پانی کے الیکٹرولائزرز اور خاص طور پر کم درجہ حرارت والے پانی کے الیکٹرولائزر (LT-WE) ٹیکنالوجیز کا انحصار (i) استعمال شدہ مواد پر ہوتا ہے، یعنی کاتالسٹ، الیکٹرولائٹس، سیپریٹرز، الیکٹروڈز، غیر محفوظ نقل و حمل کی تہوں/گیس کے پھیلاؤ کی تہوں اور (ii) کام کرنے والے درجہ حرارت اور دباؤ۔ فی الحال، LT-WE کی تین اہم اقسام ہیں، یعنی: (i) پروٹون ایکسچینج میمبرین واٹر الیکٹرولائزر (PEMWE)، (ii) الکلائن واٹر الیکٹرولائزر (AWE)، اور (iii) ایون ایکسچینج میمبرین واٹر الیکٹرولائزر (AEMWE)۔ تمام LT-WE کے لیے، مواد اور سسٹمز میں مزید R&D کی ضرورت ہے (مثلاً پلانٹ کا توازن) کارکردگی، کارکردگی اور پائیداری کو تیزی سے بہتر بنانے کے ساتھ ساتھ اخراجات کو کم کرنے کے لیے۔

یہ پیشکش جدید ترین، فوائد، رکاوٹوں (مثلاً اہم خام مال، جھلیوں، تنزلی، اخراجات)، لاگت میں کمی کے لیے حکمت عملیوں (مواد، اسٹیک اور سسٹم کی سطح)، اہم مسائل پر قابو پانے کے ممکنہ راستے، اور تمام LT-WE ٹیکنالوجیز کے لیے اہم کارکردگی کے اشارے اور ٹیکنالوجی کے اہداف۔

برونو جی پولیٹ یونیورسٹی du Québec à Trois-Rivières (UQTR) میں کیمسٹری کے پروفیسر، UQTR گرین ہائیڈروجن لیب (GH2Lab) کے ڈائریکٹر، UQTR انسٹی ٹیوٹ فار ہائیڈروجن ریسرچ (IHR) کے ڈپٹی ڈائریکٹر، اور قابل تجدید توانائی کے منسلک پروفیسر ہیں۔ ناروے یونیورسٹی آف سائنس اینڈ ٹیکنالوجی (NTNU)۔ انہوں نے برطانیہ، جاپان، جنوبی افریقہ، ناروے اور کینیڈا میں ہائیڈروجن توانائی پر کام کیا ہے۔ اس کے پاس دو باوقار تحقیقی کرسیاں ہیں، گرین ہائیڈروجن پروڈکشن میں NSERC ٹائر 1 کینیڈا ریسرچ چیئر، اور Innergex قابل تجدید توانائی ریسرچ چیئر (جزوی طور پر کیوبیک کی وزارت اقتصادیات اور اختراع کی طرف سے مالی اعانت فراہم کی جاتی ہے) جو پانی کے الیکٹرولائزرز اور ہائیڈروجن پروڈکشن ٹیکنالوجیز کی اگلی نسل پر توجہ مرکوز کرتی ہے۔ . وہ انٹرنیشنل ایسوسی ایشن فار ہائیڈروجن انرجی (IAHE) کے گرین ہائیڈروجن ڈویژن کے صدر بھی ہیں۔ انہیں حال ہی میں کونسل آف انجینئرز فار دی انرجی ٹرانزیشن (سی ای ای ٹی) میں شامل ہونے کے لیے مدعو کیا گیا تھا: اقوام متحدہ کے سیکریٹری جنرل کی ایک آزاد مشاورتی کونسل، اور ہائیڈروجن، فیول سیل میں ان کے اہم کام کے لیے آئی اے ایچ ای سر ولیم گروو ایوارڈ سے نوازا گیا۔ اور الیکٹرولائزر ٹیکنالوجیز۔

پروفیسر پولیٹ نے کوونٹری یونیورسٹی میں فزیکل کیمسٹری میں پی ایچ ڈی مکمل کی اور لیورپول یونیورسٹی میں الیکٹروکیٹالیسس میں پوسٹ ڈاک کیا۔ اس کی تحقیق میں کم درجہ حرارت والے ایندھن کے خلیات اور پانی کے الیکٹرولائزرز، (غیر) خالص پانیوں سے ہائیڈروجن کی پیداوار، ایندھن کے سیل اور الیکٹرولائزر سسٹمز، مظاہرین اور پروٹو ٹائپس کے لیے نئے مواد کی تیاری سے لے کر وسیع پیمانے پر شعبوں کا احاطہ کیا گیا ہے۔ اس کی تحقیق الٹراساؤنڈ اور سونو الیکٹرو کیمسٹری پر بھی توجہ مرکوز کرتی ہے تاکہ فیول سیل اور الیکٹرولائزر مواد تیار کیا جا سکے اور الیکٹرو کیمیکل عمل کو بہتر بنایا جا سکے۔ وہ دو کتابوں کے مصنف ہیں، انہوں نے 17 سے زیادہ ترمیم کی، اور ہائیڈروجن اور ایندھن کے خلیات، سونو کیمسٹری، اور سونو الیکٹرو کیمسٹری پر 25 سے زیادہ کتابی ابواب شائع کیے ہیں۔ انہوں نے 200 سے زیادہ کلیدی خطوط پیش کیے اور مختلف بین الاقوامی تقریبات میں مذاکرے کی دعوت دی۔