जर्मन स्टार्टअप ने बिना बिजली के हाइड्रोजन पैदा करने वाले सौर पैनल का अनावरण किया; यहां बताया गया है कि यह कैसे काम करता है | |

हरित हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए हमेशा दो अलग-अलग मशीनों की आवश्यकता होती है: बिजली उत्पन्न करने के लिए सौर पैनल और उस बिजली का उपयोग करके पानी को विभाजित करने के लिए एक इलेक्ट्रोलाइज़र, दोनों में लागत, रखरखाव और अक्सर ग्रिड कनेक्शन शामिल होता है। जर्मनी के कार्लज़ूए इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के चार-व्यक्ति स्पिन-ऑफ़ का कहना है कि उसने मध्य चरण को पूरी तरह से छोड़ने का एक तरीका ढूंढ लिया है। फोटोरॉन नामक स्टार्टअप ने अप्रैल 2026 में हनोवर मेस्से व्यापार मेले में एक वर्ग मीटर के पैनल का अनावरण किया जो सूरज की रोशनी और पानी को अवशोषित करता है और सीधे हाइड्रोजन गैस का उत्पादन करता है, इस प्रक्रिया में किसी भी बिंदु पर कोई बिजली उत्पन्न नहीं होती है। संस्थान ने पैनल के आंतरिक डिज़ाइन को कवर करते हुए एक पेटेंट आवेदन दायर किया है, हालांकि प्रौद्योगिकी को समान दक्षता बाधाओं का सामना करना पड़ता है, जिसके लिए दो दशकों तक सीमित प्रयास किए गए हैं।

फोटोरॉन का सोलर हाइड्रोजन पैनल क्या है और यह कैसे काम करता है

फोट्रेऑन का उत्पाद एक फोटोरिएक्टर पैनल है, एक सपाट उपकरण जो सूरज की रोशनी और पानी लेता है और मध्यवर्ती चरण के रूप में बिजली का उत्पादन किए बिना हाइड्रोजन गैस छोड़ता है। टीम ने हनोवर मेस के दौरान केआईटी बूथ पर एक वर्ग मीटर के प्रोटोटाइप का प्रदर्शन किया, जो 20 से 24 अप्रैल, 2026 तक चला। केआईटी की आधिकारिक घोषणासंस्थान ने रिएक्टर की आंतरिक ज्यामिति, पैनल के अंदर सामग्री और चैनलों की विशिष्ट व्यवस्था को कवर करते हुए एक पेटेंट आवेदन दायर किया है जो पूरी प्रक्रिया को दो के बजाय एक चरण में काम करता है। केआईटी के इंस्टीट्यूट फॉर माइक्रो प्रोसेस इंजीनियरिंग के शोधकर्ता और फोटोरॉन के सह-संस्थापक पॉल कांट ने कहा है कि यह डिज़ाइन इलेक्ट्रोलिसिस को पूरी तरह से दरकिनार करते हुए सीधे सूर्य के प्रकाश और पानी से रासायनिक ऊर्जा पैदा करता है।

कैसे फोटोकैटलिसिस इस पैनल को इलेक्ट्रोलाइज़र को पूरी तरह से छोड़ देता है

पैनल के पीछे की तकनीक को फोटोकैटलिसिस कहा जाता है, जो एक मानक फोटोवोल्टिक पैनल के काम करने की प्रक्रिया से मौलिक रूप से अलग प्रक्रिया है। प्रकाश को विद्युत धारा में परिवर्तित करने के बजाय, फोट्रेऑन का पैनल प्रकाश-संवेदनशील सामग्रियों का उपयोग करता है जो सूर्य के प्रकाश को अवशोषित करते हैं और इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित अवस्था में धकेलते हैं, और वे ऊर्जावान इलेक्ट्रॉन तुरंत एक रासायनिक प्रतिक्रिया चलाते हैं जो पैनल के अंदर ही पानी के अणुओं को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित कर देता है। कांत ने समझाया है कि रिएक्टर की आंतरिक ज्यामिति को एक साथ तीन कार्यों को संभालने के लिए इंजीनियर किया गया है, सक्रिय सामग्री पर प्रकाश का मार्गदर्शन करना, पानी-विभाजन प्रतिक्रिया चलाना और परिणामी गैसों को कुशलतापूर्वक निकालना। वह अंतिम कार्य ऐतिहासिक रूप से सबसे कठिन हिस्सा रहा है, क्योंकि एक पैनल जो हाइड्रोजन का उत्पादन करता है लेकिन इसे सफाई से एकत्र नहीं कर सकता है उसका व्यावहारिक उपयोग सीमित है।

फोटोकैटलिटिक हाइड्रोजन पैनल कम दक्षता से क्यों जूझ रहे हैं?

सुरुचिपूर्ण अवधारणा के बावजूद, फोटोकैटलिसिस का वास्तविक दुनिया में खराब प्रदर्शन का एक लंबा इतिहास है। एक व्यापक रूप से उद्धृत अध्ययन 2021 में नेचर में प्रकाशित वास्तविक दुनिया की फोटोकैटलिटिक जल-विभाजन दक्षता लगभग 1 प्रतिशत मापी गई, जो सौर कोशिकाओं को इलेक्ट्रोलाइज़र के साथ जोड़ने वाली प्रयोगशाला प्रणालियों द्वारा प्राप्त 30 प्रतिशत से काफी कम है। इसी शोध ने जापान में 100-वर्ग मीटर के आउटडोर प्रदर्शन सरणी का दस्तावेजीकरण किया जो एक वर्ष तक चला और केवल 0.76 प्रतिशत दक्षता पर पहुंच गया। ए बाद में 2023 अध्ययन केंद्रित सूर्य के प्रकाश के तहत इंडियम गैलियम नाइट्राइड उत्प्रेरक का उपयोग 9.2 प्रतिशत के सर्वोत्तम-प्रकाशित आंकड़े तक पहुंच गया, हालांकि साधारण नल के पानी और समुद्री जल के साथ परीक्षण करने पर यह लगभग 7 प्रतिशत तक गिर गया। शोधकर्ता आम तौर पर प्रौद्योगिकी को व्यावसायिक अर्थ देने के लिए आवश्यक सीमा 10 प्रतिशत पर विचार करते हैं।

फोटोरियन सस्ते हाइड्रोजन पैनलों को व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य बनाने की योजना कैसे बना रहा है

दक्षता रिकॉर्ड का पीछा करने के बजाय, फोट्रेऑन विनिर्माण लागत पर दांव लगा रहा है। पैनल को मानक बड़े पैमाने पर उत्पादन तकनीकों और सस्ती सामग्रियों के आसपास डिज़ाइन किया गया है, और सिस्टम को मॉड्यूलर बनाया गया है, जो फैक्ट्री की छत पर मुट्ठी भर इकाइयों से लेकर हजारों पैनलों तक एक साथ जुड़ा हुआ है, जिसे केआईटी सौर हाइड्रोजन फार्म के रूप में वर्णित करता है। सह-संस्थापक मारन कॉर्ड्स ने अपील को सिस्टम-स्तरीय शर्तों में तैयार किया है, यह देखते हुए कि एक एकल पैनल सौर सरणी और इलेक्ट्रोलाइज़र दोनों को प्रतिस्थापित करता है, जिससे लागत और जटिलता में एक बार में कटौती होती है। कंपनी बड़े सौर प्रतिष्ठानों और दूरस्थ साइटों के साथ-साथ विशेष रसायन, खाद्य उत्पादन और धातु जैसे क्षेत्रों में मध्यम आकार के निर्माताओं को लक्षित कर रही है, जिनके पास वर्तमान में न तो पावर ग्रिड और न ही हाइड्रोजन पाइपलाइन तक पहुंच है।

और कौन सूरज की रोशनी से हाइड्रोजन तक की तकनीक बनाने की होड़ में है

प्रत्यक्ष सूर्य के प्रकाश से हाइड्रोजन उत्पादन का पीछा करने में फोटोरियोन अकेला नहीं है। इज़राइल के QD-SOL ने एक समान नैनोकण-उत्प्रेरक दृष्टिकोण अपनाया है और 2025 में कई फोटोकैटलिटिक पैनलों को लगातार उत्पादन करने वाले सरणी में जोड़ने की सूचना दी है। आयोवा में स्थित एक सार्वजनिक रूप से कारोबार करने वाली कंपनी सनहाइड्रोजन ने 2023 में जापान के बड़े आउटडोर प्रदर्शन के पीछे टोक्यो विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं को अपने पैनल डिजाइन को परिष्कृत करने में मदद करने के लिए सलाहकार के रूप में लाया। इस क्षेत्र में प्रत्येक प्रतियोगी उसी एकल-अंकीय दक्षता सीमा के विरुद्ध काम कर रहा है जिसने इस क्षेत्र को दो दशकों से बाधित कर रखा है, जिसका अर्थ है कि अंतिम विजेता वह कंपनी होगी जो पहले वास्तविक रूप से कम विनिर्माण लागत के साथ स्वीकार्य रूपांतरण दर को जोड़ती है, एक ऐसा संयोजन जिसे अभी तक कोई भी वितरित करने में कामयाब नहीं हुआ है।