ہائیڈروجن کو اکثر صاف ایندھن کہا جاتا ہے، کیونکہ اسے جلانے یا فیول سیل میں استعمال کرنے سے صرف پانی بنتا ہے۔ مسئلہ اسے صاف اور سستے طریقے سے بنانے کا ہے۔ 4 اکتوبر 2026 کو اوریگن اسٹیٹ یونیورسٹی کے کیمیا دانوں نے ایک نیا روشنی سے فعال مادہ پیش کیا جو کسی اضافی قیمتی دھات کے عمل انگیز کے بغیر پانی سے ہائیڈروجن بناتا ہے[1]۔ یہ اس خاندان سے تعلق رکھتا ہے جس کے بارے میں آپ نے شاید یہاں پہلے پڑھا ہو: دھاتی نامیاتی ڈھانچے، جو 2025 کے کیمسٹری نوبیل انعام کا موضوع تھے۔
گرے، بلو اور سبز ہائیڈروجن
GCSE بنیادی
| قسم | کیسے بنتی ہے | CO₂؟ |
|---|---|---|
| گرے | میتھین کی بھاپ ریفارمنگ: CH₄ + H₂O → CO + 3H₂ | ہاں، خارج ہوتی ہے |
| بلو | گرے جیسی، مگر CO₂ پکڑ کر ذخیرہ | زیادہ تر پکڑی جاتی ہے |
| سبز | قابلِ تجدید بجلی یا سورج کی روشنی سے پانی توڑنا | پیداوار میں کوئی نہیں |
سبز ہائیڈروجن کی قیمت اس وقت تقریباً 5 ڈالر فی کلوگرام ہے، جبکہ میتھین سے بنی ہائیڈروجن تقریباً 1.50 ڈالر کی ہے[1]۔ زیادہ تر سبز ہائیڈروجن برقی پاشیدگی سے بنتی ہے، جس میں بجلی لگتی ہے اور جو اتنی ہی صاف ہے جتنی وہ بجلی[1]۔ فوٹو عمل انگیز کے ساتھ سورج کی روشنی کا براہِ راست استعمال درمیانی مرحلہ ختم کر دیتا ہے۔
فوٹو عمل انگیز پانی کو کیسے توڑتا ہے
A-Level توسیع
مجموعی طور پر پانی کا ٹوٹنا 2H₂O → 2H₂ + O₂ ہے۔ یہ شدید حرارت جذب کرنے والا ہے، اس لیے توانائی دینی پڑتی ہے۔ فوٹو عمل انگیز میں روشنی کا ایک فوٹان الیکٹران کو نچلی توانائی سطح سے اونچی سطح پر اٹھاتا ہے۔ یہ برانگیختہ الیکٹران اچھا تخفیفی عامل ہے: یہ ہائیڈروجن آئنوں کو ہائیڈروجن گیس میں تخفیف کر سکتا ہے، 2H⁺ + 2e⁻ → H₂۔ الیکٹران کے جانے سے بننے والی خالی جگہ، جسے "خلا" کہتے ہیں، تکسید کے تعامل سے بھرنی ہوتی ہے جو پانی یا کسی دوسرے شامل کیے گئے مادے سے الیکٹران لیتا ہے۔
روشنی الیکٹران کو توانائی کے فرق کے پار اٹھاتی ہے۔ برانگیختہ الیکٹران H⁺ کو H₂ میں تخفیف کرتا ہے؛ پیچھے رہ جانے والا خلا تکسید سے بھرتا ہے۔ سادہ ماڈل؛ BVR-19 میں روشنی گندھک والے نامیاتی تعمیری اجزا پکڑتے ہیں۔
فوری جانچ
نصف مساوات 2H⁺ + 2e⁻ → H₂ میں ہائیڈروجن آئنوں کے ساتھ کیا ہو رہا ہے؟
BVR-19 کو کیا مختلف بناتا ہے
دھاتی نامیاتی ڈھانچہ ایک قلم ہے جو دھات والی گرہوں کو نامیاتی جوڑنے والے مالیکیولز سے جوڑ کر بنتا ہے، جیسے مساموں سے بھرا سالماتی ڈھانچہ۔ زیادہ تر MOF فوٹو عمل انگیزوں میں اہم کام دھاتی حصے کرتے ہیں، اور ہائیڈروجن حقیقت میں خارج کرنے کے لیے ایک اضافی قیمتی دھات کا معاون عمل انگیز (اکثر پلاٹینم) درکار ہوتا ہے۔ BVR-19 میں ٹیم نے اس کا الٹ پایا:
"اہم کام نامیاتی جزو کرتا ہے… ہمارا مادہ اپنے گندھک والے نامیاتی تعمیری اجزا سے روشنی کی توانائی پکڑتا ہے اور الیکٹرانوں کو وہاں لے جاتا ہے جہاں ہائیڈروجن بنانے کے لیے ان کی ضرورت ہے۔" کیریاکوس اسٹیلیانو[1]
- ڈھانچے کے نامیاتی تعمیری اجزا میں ایک غیر معمولی گندھک–گندھک بندھن ہے[1]۔
- اسے کسی اضافی مہنگے دھاتی عمل انگیز کی ضرورت نہیں[1]۔
- یہ کمرے کے درجۂ حرارت پر پانی میں خود بخود بنتا ہے، جس سے اسے بنانے میں کم توانائی لگتی ہے[1]۔
مطالعہ Journal of the American Chemical Society میں شائع ہوا[1]۔ پریس ریلیز میں کارکردگی کے اعداد نہیں تھے، اس لیے عوامی معلومات سے ابھی واضح نہیں کہ BVR-19 بہترین موجودہ فوٹو عمل انگیزوں کے مقابلے میں کیسا ہے۔
وہ فرق جسے طلبہ اکثر گڈمڈ کر دیتے ہیں
"دھاتی عمل انگیز کی ضرورت نہیں" کا مطلب "دھات سے پاک" نہیں۔
یہ کیوں اہم ہے
سورج کی روشنی اور سستے، آسانی سے بننے والے مادوں سے بنی ہائیڈروجن ان صنعتوں کو کاربن سے پاک کرنے میں مدد دے سکتی ہے جنہیں بجلی پر منتقل کرنا مشکل ہے، جیسے کھاد کی پیداوار، فولاد سازی اور طویل فاصلے کی نقل و حمل۔ اوریگن ٹیم اس کام کو "سبز ہائیڈروجن کی لاگت کم کرنے والے بہتر مادے ڈیزائن کرنے کا خاکہ" قرار دیتی ہے[1]۔ کھلے سوالات کارکردگی، مادہ کتنی دیر کام کرتا رہتا ہے، اور کیا اسے بڑے پیمانے پر بنایا جا سکتا ہے، ہیں۔
امتحان طرز کا سوال
ہائیڈروجن میتھین سے یا پانی سے بنائی جا سکتی ہے۔ میتھین کی بھاپ ریفارمنگ کے مقابلے میں، پانی سے ہائیڈروجن بنانے کے لیے روشنی سے چلنے والے فوٹو عمل انگیز کے استعمال کا جائزہ لیں۔ [4 نمبر]
نمونہ جواب اور نمبروں کی تقسیم دکھائیں
- بھاپ ریفارمنگ رکازی ایندھن (میتھین) استعمال کرتی ہے اور کاربن ڈائی آکسائیڈ خارج کرتی ہے، جو موسمیاتی تبدیلی میں حصہ ڈالتی ہے (1 نمبر)
- فوٹو عمل انگیز پانی اور سورج کی روشنی (قابلِ تجدید توانائی کا ذریعہ) استعمال کرتا ہے، اس لیے پیداوار میں CO₂ خارج نہیں ہوتی (1 نمبر)
- تاہم سبز ہائیڈروجن اس وقت مہنگی ہے (تقریباً 5 ڈالر/کلو بمقابلہ 1.50 ڈالر/کلو) اور فوٹو عمل انگیزوں کی کارکردگی کم یا عمر محدود ہو سکتی ہے (1 نمبر)
- نتیجہ: فوٹو عمل انگیز کا راستہ زیادہ پائیدار ہے، مگر بھاپ ریفارمنگ کی جگہ لینے سے پہلے لاگت، کارکردگی اور بڑے پیمانے کی پیداوار بہتر ہونی چاہیے (1 نمبر)
ممتحن کس بات پر توجہ دیتا ہے: دونوں طریقوں پر متوازن نکات (خام مال، توانائی کا ذریعہ، CO₂، لاگت) اور مدلل نتیجہ۔
عام غلطی: یہ کہنا کہ ہائیڈروجن "کوئی آلودگی نہیں کرتی"، یہ سوچے بغیر کہ ہائیڈروجن خود کیسے بنی۔
ریڈوکس، برقی پاشیدگی اور عمل انگیز ہر سال امتحان میں آتے ہیں، اور سبز ہائیڈروجن ایک پسندیدہ سیاق ہے۔ ہماری GCSE کیمسٹری ٹیوشن انہیں نصف مساواتوں سے شروع کر کے سمجھاتی ہے۔ متعلقہ مضمون: مصنوعی پتے وہی روشنی سے چلنے والا خیال حیاتیات سے لیتے ہیں۔
کیا آپ اس موضوع کا اعادہ کرنا چاہتے ہیں؟
موسٹک GCSE اور A-Level سطح کے لیے کیمسٹری اور سائنس کی آن لائن انفرادی ٹیوشن فراہم کرتا ہے، جو سمجھ بوجھ، امتحانی تکنیک اور اطلاق پر مرکوز ہے۔
ماخذ اور مزید مطالعہ کے لیے
- ScienceDaily: Scientists just found a new way to make hydrogen from water (4 Oct 2026) — Oregon State، BVR-19، JACS، اقتباسات، لاگت کے اعداد
- Wikipedia: Photocatalytic water splitting — پس منظر
- Wikipedia: Metal–organic framework — پس منظر
آخری جائزہ: 5 اکتوبر 2026۔ اعداد عمومی طور پر شائع شدہ عام قدریں ہیں، اور قواعد تبدیل ہو سکتے ہیں۔ امتحان کی زبان ہر اسپیسیفیکیشن کے مطابق مختلف ہو سکتی ہے، اس لیے اپنا اسپیسیفیکیشن ضرور دیکھیں۔
عمومی سوالات
کیا دریافت ہوا؟
اوریگن اسٹیٹ یونیورسٹی کے کیمیا دانوں نے، کیریاکوس اسٹیلیانو کی قیادت میں، BVR-19 نامی روشنی سے فعال ہونے والا مادہ پیش کیا جو کسی مہنگے اضافی دھاتی عمل انگیز کے بغیر پانی سے ہائیڈروجن بناتا ہے۔ یہ ایک دھاتی نامیاتی ڈھانچہ (MOF) ہے جس کے گندھک والے نامیاتی تعمیری اجزا روشنی پکڑتے ہیں اور الیکٹرانوں کو وہاں لے جاتے ہیں جہاں ہائیڈروجن بنتی ہے۔ یہ تحقیق Journal of the American Chemical Society میں شائع ہوئی۔
سبز ہائیڈروجن کیا ہے؟
قابلِ تجدید توانائی سے پانی سے بنائی گئی ہائیڈروجن، جس کی پیداوار میں کاربن ڈائی آکسائیڈ خارج نہیں ہوتی۔ آج زیادہ تر ہائیڈروجن "گرے" ہے، جو میتھین سے بھاپ ریفارمنگ کے ذریعے بنتی ہے اور CO₂ خارج کرتی ہے۔ سبز ہائیڈروجن کی قیمت تقریباً 5 ڈالر فی کلوگرام ہے جبکہ میتھین سے بنی ہائیڈروجن تقریباً 1.50 ڈالر کی، اسی لیے سستے طریقے اہم ہیں۔
فوٹو عمل انگیز کیا ہے؟
ایسا مادہ جو روشنی جذب کر کے اس توانائی سے کسی کیمیائی تعامل کو تیز کرتا ہے، خود خرچ ہوئے بغیر۔ پانی توڑنے میں روشنی ایک الیکٹران کو اونچی توانائی سطح پر اٹھاتی ہے؛ وہ الیکٹران ہائیڈروجن آئنوں کو ہائیڈروجن گیس میں تخفیف کرتا ہے، اور پیچھے رہ جانے والا "خلا" تکسید کے تعامل سے بھرتا ہے۔
دھاتی معاون عمل انگیز سے بچنا کیوں اہم ہے؟
روشنی سے چلنے والے بہت سے ہائیڈروجن نظاموں کو اچھی طرح کام کرنے کے لیے تھوڑا پلاٹینم یا دوسری قیمتی دھاتیں درکار ہوتی ہیں۔ یہ نایاب اور مہنگی ہیں۔ جس مادے کے نامیاتی حصے یہ کام کریں، وہ عمل کو سستا اور پائیدار بنا سکتا ہے؛ نیز BVR-19 کمرے کے درجۂ حرارت پر پانی میں خود بخود بنتا ہے۔
قارئین کی درجہ بندی اور تبصرے
اس مضمون کو کئی مختلف پہلوؤں پر درجہ دیں — آپ کی درجہ بندی دوسرے قارئین کی مدد کرتی ہے، اور ہمیں بہتر بنانے میں مدد کرتی ہے۔
کیا یہ مضمون مفید تھا؟
ہمیں اپنی رائے بتائیں — کوئی اصلاح، کوئی سوال جس کا جواب نہیں ملا، یا کوئی موضوع جسے آپ اگلی بار کور ہوتے دیکھنا چاہتے ہیں۔
بات کرنا پسند کریں گے؟ اپنی سہولت کے وقت مفت ویڈیو کال بک کریں: فوری سوال کے لیے 15 منٹ، باقی کے لیے 30 منٹ۔ اوقات آپ کے اپنے ٹائم زون میں دکھائے جاتے ہیں۔
مصنف کے بارے میں
Sudershan Soni
موسٹک سروسز میں بانی اور مرکزی استاد — MSc اہلیت یافتہ ریاضی، سائنس، کمپیوٹر سائنس اور STEM کے استاد، 20 سال سے زائد پیشہ ورانہ تجربے کے ساتھ، 11+ اور GCSE سے A-Level اور اس سے آگے تک کے طلبہ کو دنیا بھر میں آن لائن پڑھاتے ہیں۔
مکمل پروفائل پڑھیں