जीवाश्म-इंन्धन उत्सर्जनबाट कार्बन डाइअक्साइड कब्जा गर्न नयाँ कार्बन क्याप्चर विधि बनाइएको छ
हरितगृह उत्सर्जन जलवायु परिवर्तनमा सबैभन्दा ठूलो योगदानकर्ता हो। महत्वपूर्ण हरितगृह ग्यासहरूको उत्सर्जन ठूलो मात्रामा औद्योगिकीकरण र मानव गतिविधिको परिणाम हो। यीमध्ये अधिकांश हरितगृह उत्सर्जनका हुन्छन् कार्बन डाइअक्साइड (CO2) जीवाश्म ईन्धनको जलनबाट। औद्योगिकीकरणको युग सुरु भएदेखि नै वायुमण्डलमा CO2 को कुल एकाग्रता ४० प्रतिशतभन्दा बढीले बढेको छ। हरितगृह उत्सर्जनमा यो निरन्तर वृद्धिले गर्मी बढिरहेको छ ग्रह जसलाई भनिन्छ 'ग्लोबल वार्मिंग' कम्प्युटर सिमुलेशनले वर्षाको ढाँचा, आँधीको तीव्रता, समुद्रको सतह आदिमा परिवर्तनका कारण 'जलवायु परिवर्तन' जनाउने समयसँगै पृथ्वीको औसत सतहको तापक्रममा वृद्धि हुन जिम्मेवार रहेको देखाएको छ। त्यसैले 'ट्र्यापिङ वा क्याप्चर' गर्ने उपयुक्त तरिकाहरू विकास गर्दै। 'उत्सर्जनबाट हुने कार्बन डाइअक्साइड जलवायु परिवर्तनसँग जुध्ने महत्वपूर्ण पक्ष हो। कार्बन क्याप्चर टेक्नोलोजी दशकौंको लागि हो तर हालै वातावरणीय चिन्ताको कारणले बढी फोकस प्राप्त गरेको छ।
नयाँ कार्बन क्याप्चर विधि
को मानक प्रक्रिया कार्बन क्याप्चरले ग्यासको मिश्रणबाट CO2 लाई फ्याप्ने र अलग गर्ने, त्यसपछि यसलाई भण्डारणमा ढुवानी गर्ने र सामान्यतया भूमिगत वातावरणबाट टाढा भण्डारण गर्ने समावेश गर्दछ। यो प्रक्रिया अत्यधिक ऊर्जा गहन छ, धेरै प्राविधिक समस्याहरू, जोखिम र सीमितताहरू समावेश गर्दछ, उदाहरणका लागि, भण्डारण साइटमा चुहावटको उच्च सम्भावना। मा प्रकाशित एक नयाँ अध्ययन रसायन कार्बन कब्जा गर्न को लागी एक आशाजनक विकल्प को वर्णन गर्दछ। डिपार्टमेन्ट अफ इनर्जी युएसएका वैज्ञानिकहरूले कोइला जलाउने पावर प्लान्टहरूबाट CO2 हटाउने एउटा अनौठो विधि विकास गरेका छन् र यस प्रक्रियामा हाल उद्योगमा प्रयोग गरिएका बेन्चमार्कहरूको तुलनामा 24 प्रतिशत कम ऊर्जा चाहिन्छ।
अनुसन्धानकर्ताहरूले प्राकृतिक रूपमा हुने काममा काम गरे जैविक bis-iminoguanidines (BIGs) भनिने यौगिकहरू जसमा अघिल्लो अध्ययनहरूमा देखिए अनुसार नकारात्मक रूपमा चार्ज गरिएको आयोनहरूसँग बाँध्ने क्षमता हुन्छ। तिनीहरूले सोचेका थिए कि BIGs को यो विशेष गुण बाइकार्बोनेट एनोनहरूमा पनि लागू हुनुपर्छ। त्यसोभए BIG ले एक sorbent (एक पदार्थ जसले अन्य अणुहरू सङ्कलन गर्दछ) जस्तै कार्य गर्न सक्छ र CO2 लाई ठोस चूना पत्थर (क्याल्सियम कार्बोनेट) मा रूपान्तरण गर्न सक्छ। सोडा लाइम क्याल्सियम र सोडियम हाइड्रोक्साइडको मिश्रण हो जुन स्कुबा डाइभर्स, पनडुब्बीहरू र अन्य बन्द सास फेर्ने वातावरणहरूले श्वास बाहिर निस्कने हावा फिल्टर गर्न र CO2 को कुनै पनि खतरनाक संचय रोक्न प्रयोग गर्दछ। त्यसपछि हावा धेरै पटक पुन: प्रयोग गर्न सकिन्छ। उदाहरणका लागि, स्कुबा गोताखोरहरूको लागि रिब्रेथर्सले उनीहरूलाई बस्न सक्षम बनाउँछ पानीको पानी लामो समयको लागि जुन अन्यथा असम्भव छ।
एक अद्वितीय विधि जसले कम ऊर्जा माग गर्दछ
यो बुझाइको आधारमा तिनीहरूले एक CO2 पृथक्करण चक्र विकास गरे जसले जलीय BIG समाधान प्रयोग गर्यो। यो विशेष कार्बन-क्याप्चर विधिमा तिनीहरूले समाधानको माध्यमबाट फ्ल्यु ग्यास पार गरे जसले CO2 अणुहरूलाई BIG sorbent मा बाँध्न बाध्य तुल्यायो र यो बाइन्डिङले तिनीहरूलाई ठोस प्रकारमा क्रिस्टलाइज गर्नेछ। जैविक चूना ढुङ्गा। जब यी ठोसहरू 120 डिग्री सेल्सियसमा तताइन्छ, बाउन्ड CO2 रिलिज हुनेछ जुन त्यसपछि भण्डारण गर्न सकिन्छ। यो प्रक्रिया विद्यमान कार्बन-क्याप्चर विधिहरूको तुलनामा अपेक्षाकृत कम तापक्रममा हुने भएकोले, प्रक्रियाको लागि आवश्यक ऊर्जा कम हुन्छ। र, ठोस sorbent फेरि भंग गर्न सकिन्छ पानी र पुन: प्रयोगको लागि पुन: प्रयोग गरिन्छ।
वर्तमान कार्बन-क्याप्चर टेक्नोलोजीहरूमा भण्डारणको समस्या, उच्च ऊर्जा लागत आदि जस्ता धेरै निरन्तर समस्याहरू छन्। प्राथमिक समस्या तरल sorbents को प्रयोग हो जुन कि समय संग वाष्पीकरण वा विघटन हुन्छ र तिनीहरूलाई तताउनको लागि कुल ऊर्जाको कम्तिमा 60 प्रतिशत चाहिन्छ। उच्च हालको अध्ययनमा ठोस सॉर्बेन्टले ऊर्जा सीमिततालाई पार गर्यो किनभने CO2 क्रिस्टलाइज्ड ठोस बाइकार्बोनेट नुनबाट कब्जा गरिएको छ जसलाई लगभग 24 प्रतिशत कम ऊर्जा चाहिन्छ। लगातार 10 चक्र पछि पनि कुनै सर्बेन्ट हानि भएको छैन। ऊर्जाको यो कम आवश्यकताले कार्बन क्याप्चरको लागत घटाउन सक्छ र जब हामी अरबौं टन CO2 विचार गर्छौं, यो विधि पर्याप्त क्याप्चरको माध्यमबाट हरितगृह उत्सर्जन शून्य बनाएर धेरै प्रभावकारी हुन सक्छ।
यस अध्ययनको एक सीमा अपेक्षाकृत कम CO2 क्षमता र अवशोषण दर हो जुन BIG sorbent को सीमित घुलनशीलताको कारण हो। पानी। अन्वेषकहरूले यस सीमालाई सम्बोधन गर्न यी BIG sorbents मा एमिनो एसिड जस्ता परम्परागत विलायकहरू संयोजन गर्न खोजिरहेका छन्। हालको प्रयोग सानो स्तरमा गरिएको छ जसमा निकास ग्यासहरूबाट 99 प्रतिशत CO2 हटाइयो। प्रक्रियालाई थप अप्टिमाइज गर्न आवश्यक छ ताकि यसलाई प्रत्येक दिन कम्तिमा एक टन CO2 कैद गर्न र कुनै पनि विभिन्न प्रकारका उत्सर्जनबाट मापन गर्न सकिन्छ। उत्सर्जनमा हुने प्रदुषणहरू ह्यान्डल गर्नको लागि विधि बलियो हुनुपर्छ। कार्बन क्याप्चर टेक्नोलोजीको अन्तिम लक्ष्य एक किफायती र ऊर्जा कुशल विधि प्रयोग गरेर वायुमण्डलबाट CO2 लाई प्रत्यक्ष रूपमा कब्जा गर्नु हो।
***
{तपाइँले उद्धृत स्रोत(हरू) को सूचीमा दिइएको DOI लिङ्कमा क्लिक गरेर मूल अनुसन्धान पत्र पढ्न सक्नुहुन्छ}
स्रोत (हरू)
विलियम्स एन एट अल। 2019. क्रिस्टलाइन हाइड्रोजन-बन्डेड बाइकार्बोनेट डाइमरहरू मार्फत CO2 क्याप्चर। रसायन.
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2018.12.025
