कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी के वैज्ञानिकों ने प्लास्टिक कचरे और CO2 को उपयोगी रसायनों और संधारणीय ईंधन में बदलने के लिए एक सौर रिएक्टर बनाया। वैज्ञानिकों ने औद्योगिक और वायुमंडलीय उत्सर्जन को पर्यावरण के अनुकूल तरल ईंधन में बदलने के लिए सौर ऊर्जा का उपयोग किया, और प्लास्टिक की बोतलों को सौंदर्य प्रसाधनों के लिए ग्लाइकोलिक एसिड में बदल दिया। इस तकनीक का लक्ष्य जीवाश्म ईंधन को हटाना और वायुमंडल से कार्बन को कम करना है। इस सौर ऊर्जा से CO2 और प्लास्टिक को संधारणीय ईंधन तकनीकों में परिवर्तित किया जाता है, जिससे कार्बन डाइऑक्साइड के भूमिगत भंडारण और इसके दीर्घकालिक परिणामों को कम किया जा सकता है।
कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी के वैज्ञानिकों ने एक ऐसा सोलर रिएक्टर बनाया है जो CO2 और प्लास्टिक कचरे को पर्यावरण के अनुकूल ईंधन और उपयोगी रसायनों में बदल देता है। CO2 को संधारणीय तरल ईंधन के लिए सिंथेटिक गैस में बदल दिया गया और प्लास्टिक की बोतलों को सौंदर्य प्रसाधनों के लिए ग्लाइकोलिक एसिड में बदल दिया गया। अपने सौर ईंधन तकनीक के साथ पिछले प्रयोगों के विपरीत, शोधकर्ताओं ने औद्योगिक उत्सर्जन या सीधे वायुमंडल से प्राप्त वास्तविक स्रोतों से प्राप्त CO2 का उपयोग किया। वैज्ञानिकों ने CO2 को पकड़ा और उसे पर्यावरण के अनुकूल ईंधन में बदल दिया।
इस तकनीक को बड़े पैमाने पर इस्तेमाल किए जाने से पहले अभी भी सुधार की आवश्यकता है। हालांकि, परिणाम तेल और गैस निष्कर्षण से पर्यावरण को नुकसान पहुंचाए बिना, अर्थव्यवस्था को शक्ति प्रदान करने के लिए स्वच्छ ईंधन के उत्पादन की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम दिखाते हैं।
यूसुफ हामिद रसायन विज्ञान विभाग में प्रोफेसर इरविन रीसनर की टीम वर्षों से कृत्रिम पत्तियों का उपयोग करके नवीकरणीय, कार्बन-तटस्थ ईंधन बना रही है । वे प्रकाश संश्लेषण से प्रेरणा लेते हैं, जो पौधों द्वारा सूर्य के प्रकाश को ऊर्जा में बदलने की प्रक्रिया है। केवल सौर ऊर्जा पर निर्भर रहने से, ये कृत्रिम पत्तियां पानी और कार्बन डाइऑक्साइड को उपयोगी ईंधन में परिवर्तित करने में सक्षम हैं।
उनके सौर प्रयोगों में एक सिलेंडर से सांद्रित CO2 का उपयोग किया गया था, लेकिन व्यावहारिक उपयोग के लिए इसे औद्योगिक प्रक्रियाओं या हवा से CO2 को पकड़ने की आवश्यकता है। ऐसी तकनीक बनाना कठिन है जो बहुत अधिक तनु CO2 को परिवर्तित कर सके क्योंकि हवा में सिर्फ़ CO2 ही नहीं, बल्कि कई तरह के अणु होते हैं।
प्रोफेसर रीसनर ने कहा, “हम केवल कार्बन उत्सर्जन कम करने में ही रुचि नहीं रखते, बल्कि जीवाश्म ईंधन को पूरी तरह से खत्म करने में रुचि रखते हैं – एक वास्तविक चक्रीय अर्थव्यवस्था बनाने के लिए हमें जीवाश्म ईंधन को पूरी तरह से समाप्त करना होगा। मध्यम अवधि में, यह तकनीक उद्योग से कार्बन उत्सर्जन को पकड़कर और उसे किसी उपयोगी चीज़ में परिवर्तित करके कार्बन उत्सर्जन को कम करने में मदद कर सकती है, लेकिन अंततः, हमें जीवाश्म ईंधन को पूरी तरह से खत्म करना होगा और हवा से CO2 को पकड़ना होगा।”
शोधकर्ताओं ने कार्बन कैप्चर एंड स्टोरेज (सीसीएस) तकनीकों से प्रेरणा ली, जिसमें कार्बन डाइऑक्साइड को कैप्चर किया जाता है, और फिर पंपिंग के माध्यम से इसे भूमिगत रूप से संग्रहीत किया जाता है ।
प्रोफेसर रीसनर के शब्दों में, “कार्बन कैप्चर एंड स्टोरेज (CCS) एक ऐसी तकनीक है जो जीवाश्म ईंधन उद्योग में तेल और गैस की खोज जारी रखते हुए कार्बन उत्सर्जन को कम करने के तरीके के रूप में लोकप्रिय है। लेकिन अगर कार्बन कैप्चर एंड स्टोरेज के बजाय, हमारे पास कार्बन कैप्चर एंड यूटिलाइजेशन (CBS) हो, तो हम CO2 को जमीन के नीचे दफनाने के बजाय उससे कुछ उपयोगी बना सकते हैं, जिसके दीर्घकालिक परिणाम अज्ञात हैं, और जीवाश्म ईंधन के उपयोग को समाप्त कर सकते हैं।”
शोधकर्ताओं ने अपनी सौर तकनीक को ईंधन गैस और हवा के साथ काम करने लायक बनाया है , जिससे सूर्य की रोशनी का उपयोग करके CO2 और प्लास्टिक को ईंधन और रसायनों में परिवर्तित किया जा सके। क्षारीय घोल में हवा को बुलबुले के रूप में प्रवाहित करने की प्रक्रिया से CO2 को चुनिंदा रूप से फंसाया जा सकता है , जबकि अन्य गैसों को सुरक्षित रूप से हटा दिया जाता है। इस बुलबुले वाली तकनीक को लागू करके, वैज्ञानिक वायुमंडल में मौजूद CO2 को एक घोल में प्रभावी ढंग से केंद्रित कर सकते हैं, जिससे इसका प्रबंधन आसान हो जाता है।
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इस एकीकृत प्रणाली में एक एनोड और एक फोटोकैथोड होता है। सिस्टम का एक कम्पार्टमेंट CO2 घोल को पकड़ता है, जिसे फिर सिंथेटिक गैस में बदल दिया जाता है, जो एक बुनियादी प्रकार का ईंधन है। दूसरा कम्पार्टमेंट सौर ऊर्जा का उपयोग करके प्लास्टिक को उपयोगी रसायनों में परिवर्तित करता है।
सह-प्रथम लेखक डॉ. मोतियार रहमान ने कहा, “प्लास्टिक घटक इस प्रणाली की एक महत्वपूर्ण विशेषता है। हवा से CO2 को पकड़ना और उसका उपयोग करना रसायन विज्ञान को और अधिक जटिल बना देता है। लेकिन, यदि हम प्रणाली में प्लास्टिक अपशिष्ट मिलाते हैं, तो प्लास्टिक CO2 को इलेक्ट्रॉन दान करता है। प्लास्टिक ग्लाइकोलिक एसिड में विघटित हो जाता है, जिसका व्यापक रूप से सौंदर्य प्रसाधन उद्योग में उपयोग किया जाता है, और CO2 को सिंथेटिक गैस में परिवर्तित कर दिया जाता है, जो एक सरल ईंधन है।”
सह-प्रथम लेखक डॉ. सायन कार कहते हैं, “यह सौर ऊर्जा से चलने वाला सिस्टम दो हानिकारक अपशिष्ट पदार्थों – प्लास्टिक और कार्बन उत्सर्जन – को वास्तव में उपयोगी चीज़ में बदल देता है। हवा से कार्बन डाइऑक्साइड को प्रभावी ढंग से लेकर उससे कुछ उपयोगी बनाना अपने आप में खास बात है। यह देखकर संतोष होता है कि हम इसे केवल सूर्य की रोशनी का उपयोग करके कर सकते हैं।”
डॉ. रहमान ने आगे कहा, “सीसीएस की तरह कार्बन डाइऑक्साइड को भूमिगत रूप से संग्रहित करने के बजाय, हम इसे हवा से ग्रहण कर सकते हैं और इससे स्वच्छ ईंधन बना सकते हैं। इस तरह, हम ईंधन उत्पादन की प्रक्रिया से जीवाश्म ईंधन उद्योग को हटा सकते हैं, जिससे उम्मीद है कि जलवायु विनाश से बचने में मदद मिलेगी।”
वैज्ञानिक एक छोटा और कुशल उपकरण बना रहे हैं जो यह दिखाएगा कि कैसे CO2 के साथ कैप्चर की गई हवा का उपयोग करके शून्य-कार्बन भविष्य बनाया जा सकता है। उम्मीद है कि ऐसे रिएक्टर जहां सौर ऊर्जा CO2 और प्लास्टिक को टिकाऊ ईंधन में परिवर्तित करती है, जलवायु परिवर्तन से निपटने में भी मदद कर सकते हैं।
सोर्स रिसर्च – फ्लू गैस और हवा से CO2 का एकीकृत संग्रहण और सौर ऊर्जा द्वारा संचालित उपयोग
