यंत्रांमध्ये वायूरुप इंधनाचा वापर होईल सोपा

सध्या बहुतांश वाहने व कृषी यंत्रासाठी खनिज इंधनाचा (पेट्रोल, डिझेल इ.) वापर केला जातो. मात्र, तुलनेने स्वच्छ इंधन मानल्या जाणाऱ्या वायू इंधनांचा वापर करण्यामध्ये साठवण आणि वाहतुकीची अडचण आहे. अशा वेळी नॉर्थवेस्टर्न विद्यापीठातील संशोधकांनी हायड्रोजन आणि मिथेन वायूंच्या साठवणीसाछी अति सच्छिद्र आणि अधिक पृष्ठफळ असलेल्या नव्या पदार्थाची निर्मिती केली आहे. हा नवा पदार्थ धातू आणि सेंद्रिय घटकांच्या मिश्रणातून तयार करण्यात आलेला आहे. त्यांच्या एक ग्रॅम नमुन्याचे पृष्ठफळ १.३ फूटबॉल मैदानाइतके असू शकते. हे संशोधन जर्नल सायन्स मध्ये प्रकाशित करण्यात आले आहे. भविष्यातील सुरक्षित आणि स्वच्छ उर्जेसाठी वायूरुपी इंधने महत्त्वाची ठरणार असल्याचे सातत्याने सांगितले जात असले तरी वायूंच्या साठवणीचे तंत्र अद्याप योग्य विकसित झाले नाही. त्यामुळे ट्रॅक्टरसह विविध कृषी यंत्रासाठी खनिज इंधनाचा वापर केला जातो. वाहन उद्योगाद्वारे हायड्रोजन आणि मिथेन चलित वाहनांच्या निर्मितीसाठी सातत्याने संशोधन होत आहे. हीच इंधने भविष्य असणार असल्याचा दावाही संशोधकांकडून केला जात आहे. मात्र, यातील वायूरुपी इंधनाच्या साठवणीसाठी मोठ्या टाक्या, त्यांची गळती अशा अनेक अडचणी मांडल्या जात आहेत. यावर मार्ग काढण्यासाठी नॉर्थवेस्टर्न विद्यापीठातील संशोधकांनी विशिष्ठ धातू आणि सेंद्रिय घटकांच्या मिश्रणातून शोषक पदार्थ (metal-organic framework -MOF) विकसित केला आहे. या पदार्थाला NU-१५०१ असे नाव दिले आहे. त्यामध्ये कोणत्याही पारंपरिक शोषक पदार्थाच्या तुलनेमध्ये सुरक्षित दाबांमध्ये आणि अत्यंत स्वस्तामध्ये अधिक प्रमाणात हायड्रोजन आणि मिथेन हे वायू साठवणे शक्य होणार आहे. त्याविषयी माहिती देताना वेईनबर्ग कला आणि शास्त्र महाविद्यालयातील रसायनशास्त्राचे प्रोफेसर ओमर के. फारहा यांनी सांगितले, की आम्ही सच्छिद्र पदार्थांच्या निर्मितीसाठी घटकांच्या रासायनिक गुणधर्मांचा विशेषतः त्यांच्या आण्विक संरचनेचा वापर केला आहे. त्यातून अतिसच्छिद्रता मिळवणे शक्य झाले आहे. ही आहे सध्याची अडचण सध्या हायड्रोजन आणि मिथेन वायूवर चालणाऱ्या वाहने चालण्यासाठी उच्च दाबावर बंदिस्त कक्षाची आवश्यकता असते. हायड्रोजनच्या टाकीतील दाब हा टायरमधील चाकातील वायूच्या दाबाच्या सुमारे ३०० पट अधिक असतो. हायड्रोजनची घनता कमी असल्यामुळे अशा प्रकारचा दाब नियंत्रित ठेवण्यासाठी खर्च अधिक येतो. त्याच प्रमाणे हा वायू अत्यंत ज्वलनशील असल्यामुळे सुरक्षिततेचा धोकाही मोठा असतो. नव्या पदार्थाची वैशिष्ठ्ये या शोषक पदार्थांच्या पृष्ठभागावर द्रव आणि वायूरुपी मुलद्रव्ये पकडून ठेवली जातात. त्याच्या एक ग्रॅम नमुन्याचे पृष्ठफळ हे ७३१० वर्गमीटर (१.३ फूटबॉल मैदानाइतके) होते. नव्या शोषक पदार्थांमुळे अत्यंत कमी दाबावर वायूची साठवण करणे शक्य होईल. या सच्छिद्र पदार्थामुळे आकारमान (व्हॉल्युमेट्रिक) आणि वजनाप्रमाणे (ग्रॅव्हिमेट्रिक) अशा दोन्ही क्षमतांचे संतुलन शक्य आहे. उपयोग