जीवाश्म-ईंधन उत्सर्जन से कार्बन डाइऑक्साइड को पकड़ने के लिए एक नई कार्बन कैप्चर विधि तैयार की गई है
जलवायु परिवर्तन में ग्रीनहाउस उत्सर्जन का सबसे बड़ा योगदान है। महत्वपूर्ण ग्रीनहाउस गैसों का उत्सर्जन बड़े पैमाने पर औद्योगीकरण और मानव गतिविधि का परिणाम है। इनमें से अधिकांश ग्रीनहाउस उत्सर्जन हैं कार्बन डाइआक्साइड (CO2) जीवाश्म ईंधन के जलने से। औद्योगीकरण का युग शुरू होने के बाद से वायुमंडल में CO2 की कुल सांद्रता 40 प्रतिशत से अधिक बढ़ गई है। ग्रीनहाउस उत्सर्जन में यह लगातार वृद्धि ग्रह को गर्म कर रही है जिसे 'कहा जाता है'ग्लोबल वार्मिंग'जैसा कि कंप्यूटर सिमुलेशन से पता चला है कि उत्सर्जन समय के साथ पृथ्वी की औसत सतह के तापमान में वृद्धि के लिए जिम्मेदार है, जो वर्षा पैटर्न, तूफान की गंभीरता, समुद्र के स्तर आदि में बदलाव के कारण 'जलवायु परिवर्तन' का संकेत देता है। इस प्रकार, 'फंसाने या पकड़ने' के उपयुक्त तरीके विकसित किए जा रहे हैं। 'उत्सर्जन से कार्बन डाइऑक्साइड जलवायु परिवर्तन से निपटने का एक महत्वपूर्ण पहलू है। कार्बन कैप्चर तकनीक दशकों से मौजूद है लेकिन हाल ही में पर्यावरणीय चिंताओं के कारण इस पर अधिक ध्यान दिया गया है।
एक नई कार्बन कैप्चर पद्धति
कार्बन कैप्चर की मानक प्रक्रिया में सीओ 2 को गैसीय मिश्रण से अलग करना और अलग करना, फिर इसे भंडारण में ले जाना और इसे आमतौर पर भूमिगत वातावरण से दूर स्टोर करना शामिल है। यह प्रक्रिया अत्यधिक ऊर्जा गहन है, इसमें कई तकनीकी मुद्दे, जोखिम और सीमाएं शामिल हैं, उदाहरण के लिए, भंडारण स्थल पर रिसाव की उच्च संभावना। में प्रकाशित एक नया अध्ययन केम कार्बन पर कब्जा करने के लिए एक आशाजनक विकल्प का वर्णन करता है। ऊर्जा विभाग यूएसए के वैज्ञानिकों ने कोयला जलाने वाले बिजली संयंत्रों से CO2 को हटाने के लिए एक अनूठी विधि विकसित की है और इस प्रक्रिया में बेंचमार्क की तुलना में 24 प्रतिशत कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है जो वर्तमान में उद्योग में तैनात हैं।
Researchers worked on naturally occurring जैविक compounds called bis-iminoguanidines (BIGs) which have the ability to bind to negatively charged anions as seen inprevious studies. They thought that this particular property of BIGs should also be applicable to bicarbonate anions. So BIGs can act like a sorbent (a substance which collects other molecules) and convert CO2 into solid limestone (calcium carbonate). Soda lime is a mixture of calcium and sodium hydroxides used by scuba divers, submarines and other closed breathing environments to filter exhaled air and prevent any dangerous accumulation of CO2. The air can be then recycled multiple times. For example, rebreathers for scuba divers enables them to stay underwater for long time which is otherwise impossible.
एक अनूठी विधि जो कम ऊर्जा की मांग करती है
Based upon this understanding they developed a CO2 separation cycle which used an aqueous BIG solution. In this particular carbon-capture method they passed flue gas through the solution which caused CO2 molecules to bind to BIG sorbent and this binding would crystallize them into a solid type of जैविक limestone. When these solids were heated to 120 degrees Celsius, bound CO2 would be released which could then be stored. Since this process occurs at relatively lower temperatures compared to existing carbon-capture methods, the energy required for the process is reduced. And, solid sorbent could be be dissolved again in water and recycled for reuse.
वर्तमान कार्बन-कैप्चर प्रौद्योगिकियों में कई स्थायी मुद्दे हैं जैसे भंडारण की समस्या, उच्च ऊर्जा लागत आदि। प्राथमिक मुद्दा तरल सॉर्बेंट्स का उपयोग है जो या तो वाष्पित हो जाते हैं या समय के साथ विघटित हो जाते हैं और उन्हें गर्म करने के लिए कुल ऊर्जा का कम से कम 60 प्रतिशत की आवश्यकता होती है जो कि बहुत है उच्च। वर्तमान अध्ययन में ठोस सॉर्बेंट ने ऊर्जा सीमा को पार कर लिया क्योंकि CO2 एक क्रिस्टलीकृत ठोस बाइकार्बोनेट नमक से कब्जा कर लिया गया है जिसके लिए लगभग 24 प्रतिशत कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है। लगातार 10 चक्रों के बाद भी कोई शर्बत हानि नहीं हुई। ऊर्जा की यह कम आवश्यकता कार्बन कैप्चर की लागत को कम कर सकती है और जब हम अरबों टन CO2 पर विचार करते हैं, तो यह विधि ग्रीनहाउस उत्सर्जन को पर्याप्त कैप्चर के माध्यम से शून्य बनाकर बहुत प्रभावशाली हो सकती है।
इस अध्ययन की एक सीमा अपेक्षाकृत कम CO2 क्षमता और अवशोषण दर है जो पानी में BIG शर्बत की सीमित घुलनशीलता के कारण है। शोधकर्ता इस कमी को दूर करने के लिए इन बड़े सॉर्बेंट्स में अमीनो एसिड जैसे पारंपरिक सॉल्वैंट्स को मिलाने पर विचार कर रहे हैं। वर्तमान प्रयोग छोटे पैमाने पर किया गया है जिसमें निकास गैसों से 99 प्रतिशत CO2 को हटा दिया गया था। प्रक्रिया को और अधिक अनुकूलित करने की आवश्यकता है ताकि इसे हर दिन कम से कम एक टन CO2 और किसी भी विभिन्न प्रकार के उत्सर्जन से पकड़ने के लिए बढ़ाया जा सके। उत्सर्जन में प्रदूषण से निपटने में विधि मजबूत होनी चाहिए। कार्बन कैप्चर तकनीक का अंतिम लक्ष्य एक किफायती और ऊर्जा कुशल विधि का उपयोग करके वातावरण से सीधे CO2 को पकड़ना होगा।
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स्रोत (रों)
विलियम्स एन एट अल। 2019 क्रिस्टलीय हाइड्रोजन-बंधुआ बाइकार्बोनेट डिमर्स के माध्यम से CO2 कैप्चर। केम.
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2018.12.025
