चीन समुद्र के पानी से हाइपरसोनिक हथियार का ईंधन निकालता है।

चीनी वैज्ञानिकों ने समुद्री जल से बोरॉन निकालने की तकनीक विकसित की है, जो हाइपरसोनिक हथियारों के लिए ईंधन उत्पादन हेतु एक महत्वपूर्ण तत्व है।

एससीएमपी के अनुसार, उत्तर पश्चिमी कृषि और वानिकी विश्वविद्यालय (चीन) के वैज्ञानिकों ने एक नई तकनीक विकसित की है जो समुद्री जल से बोरॉन के निष्कर्षण और संग्रह की अनुमति देती है।

बोरॉन एक हल्का तत्व है जिसका उपयोग चीन के कुछ उन्नत हाइपरसोनिक हथियारों के स्क्रैमजेट इंजनों के लिए ठोस ईंधन के रूप में किया जाता है। इसके अतिरिक्त, यह नियोडिमियम-आयरन-बोरोन दुर्लभ-पृथ्वी चुंबकों का एक प्रमुख घटक है, जो उद्योग और रक्षा में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली सामग्री है।

रणनीतिक खनिजों से संबंधित व्यापारिक तनावों के बीच, बोरॉन के साथ-साथ नियोडिमियम और आयरन की स्थिर आपूर्ति की आवश्यकता वैश्विक आपूर्ति श्रृंखलाओं के लिए तेजी से महत्वपूर्ण होती जा रही है।

चीन के हाइपरसोनिक हथियारों के लिए ईंधन के उत्पादन में बोरॉन की अहम भूमिका है। (फोटो: एससीएमपी)

दुनिया में बोरॉन की सबसे अधिक मांग चीन में है, लेकिन वह इसका प्रमुख उत्पादक नहीं है। वैश्विक बोरॉन आपूर्ति का अधिकांश हिस्सा तुर्की और संयुक्त राज्य अमेरिका से आता है।

समुद्री जल में बहुत कम मात्रा में बोरॉन होता है जिसे वर्तमान रिवर्स ऑस्मोसिस विलवणीकरण तकनीक से हटाया नहीं जा सकता, और इससे बोरॉन की सांद्रता बढ़ भी सकती है। लंबे समय तक ऐसे फ़िल्टर किए गए पानी का उपयोग जिसमें अभी भी बोरॉन मौजूद है, स्वास्थ्य के लिए हानिकारक हो सकता है।

साइंस बुलेटिन नामक पत्रिका में 7 नवंबर को प्रकाशित एक अध्ययन में, शोध दल ने कहा कि सौर ऊर्जा से चलने वाली इंटरफेस वाष्पीकरण (एसडीआईई) तकनीक को मीठे पानी के उत्पादन के लिए एक स्थायी समाधान के रूप में माना जा रहा है।

टीम ने बताया कि एसडीआईई प्रणाली में चयनात्मक अधिशोषकों के हालिया एकीकरण से ताजे पानी को अलग करने और लिथियम, यूरेनियम और सीज़ियम जैसे कई मूल्यवान तत्वों को पुनर्प्राप्त करने की संभावना खुल गई है। इसी आधार पर, उन्होंने ताजे पानी का उत्पादन करने और समुद्री जल से बोरॉन को अलग करने के लिए एक सौर-ऊर्जा संचालित प्रणाली विकसित की है।

टीम ने सोडियम एल्जिनेट को आधार बनाकर और उसमें दो उच्च-तकनीकी यौगिक, एमएक्सीन और एमजीओ मिलाकर एमएमएस नामक एक नया जेल तैयार किया। एमएक्सीन एक द्वि-आयामी नैनोमैटेरियल है जिसकी संरचना ग्राफीन जैसी है और यह अपने कुशल फोटोथर्मल रूपांतरण के लिए उल्लेखनीय है, जो वाष्पीकरण को गति देता है। वहीं, एमजीओ एक अधिशोषक के रूप में कार्य करता है, जिससे बोरॉन का चयनात्मक अवशोषण संभव होता है।

एमएमएस जेल को 2 मिमी मोटी पतली चादरों में बनाया जाता है। ऊपरी परत प्रकाश को अवशोषित करने और हवा का आदान-प्रदान करने के लिए पानी की सतह पर तैरती है, जबकि निचली परत अवशोषण प्रक्रिया को पूरा करने के लिए समुद्री जल में डूबी रहती है।

सूर्य के प्रकाश में, जेल की सतह से पानी वाष्पित हो जाता है, जिससे एक सांद्रता प्रवणता उत्पन्न होती है जो समुद्री जल को जेल के माध्यम से ऊपर खींचती है। समुद्री जल के संपर्क में आने वाला जेल का हिस्सा लगातार पानी और बोरॉन को अवशोषित करता है, जबकि अंदर मौजूद MgO कण बोरॉन को बनाए रखते हैं।

शोध दल के अनुसार, एमएक्सईन-एमजीओ मिश्रित जेल के भीतर वाष्पीकरण के माध्यम से ताजे पानी का उत्पादन होता है, जबकि बोरॉन जेल के अंदर जमा होता है। प्रयोगशाला परीक्षणों में, इस प्रणाली ने प्रति घंटे 2.14 किलोग्राम पानी/वर्ग मीटर जेल की अधिकतम वाष्पीकरण दर प्राप्त की और 225.52 मिलीग्राम बोरॉन को अवशोषित किया।

एमएमएस की प्रभावशीलता इसकी अनूठी परतदार छिद्रपूर्ण संरचना और एमएक्सीन तथा एमजीओ के संयोजन से उत्पन्न होती है। एमएक्सीन प्रकाश को अवशोषित करके ऊर्जा को ऊष्मा में परिवर्तित करता है, जबकि एमजीओ एक कुशल बोरोन अधिशोषक है। जेल के भीतर तापमान, सांद्रता और प्रवाह में भिन्नता भी बोरोन अवशोषण की तीव्र दर में योगदान करती है।

इसके व्यावहारिक उपयोग को सत्यापित करने के लिए, टीम ने हांगकांग में बाहरी परीक्षण किए। तीन घंटे के संचालन के बाद, उपकरण के ऊपरी हिस्से पर संघनन दिखाई दिया। मार्च की अपेक्षाकृत कम सौर विकिरण के बावजूद, जेल ने 5.20 किलोग्राम जल/वर्ग मीटर का उत्पादन किया और 122.45 मिलीग्राम बोरॉन/वर्ग मीटर को अवशोषित किया। संघनित जल में बोरॉन आयन नहीं पाए गए।

शोध दल के अनुसार, एमएमएस जेल को कई बार पुन: उपयोग किया जा सकता है। सात चक्रों के बाद भी, बोरॉन की सोखने की क्षमता 86% से ऊपर बनी रही, जबकि वाष्पीकरण दर में नगण्य कमी आई।

शोध परियोजना के प्रमुख फैन ज़िमिन ने कहा, "परिणाम बताते हैं कि एमएमएस में एक साथ मीठे पानी का उत्पादन करने और समुद्री जल या खारे पानी से बोरॉन निकालने की अपार क्षमता है।" उन्होंने आगे कहा कि टीम बड़े पैमाने पर अनुप्रयोगों के लिए इस तकनीक की लागत और विस्तार क्षमता का मूल्यांकन जारी रखना चाहती है।

हुआ यू (एससीएमपी के अनुसार)

स्रोत: https://vtcnews.vn/trung-quoc-chiet-xuat-nhien-lieu-vu-khi-sieu-thanh-tu-nuoc-bien-ar992127.html