فوسل فيول جي اخراج مان ڪاربان ڊاءِ آڪسائيڊ کي پڪڙڻ لاءِ گلوبل وارمنگ کي ڪنٽرول ڪرڻ لاءِ ڪاربان ڪيپچر جو هڪ نئون طريقو تيار ڪيو ويو آهي.
گرين هائوس گيسن جو اخراج موسمياتي تبديلي ۾ سڀ کان وڏو ڪردار ادا ڪري ٿو. اهم گرين هائوس گيسن جو اخراج وڏي پيماني تي صنعتي ٿيڻ ۽ انساني سرگرمين جو نتيجو آهي. انهن مان گھڻا گرين هائوس اخراج ڪاربن ڊاءِ آڪسائيڊ (CO2) آهن جيڪي فوسل ايندھن کي ساڙڻ مان ٿين ٿا. صنعتڪاري جي دور جي شروعات کان وٺي فضا ۾ CO2 جي ڪل ڪنسنٽريشن 40 سيڪڙو کان وڌيڪ وڌي وئي آهي. گرين هائوس جي اخراج ۾ هي مسلسل اضافو ڌرتيءَ کي گرم ڪري رهيو آهي جنهن کي ' گلوبل وارمنگ ' سڏيو ويندو آهي ڇاڪاڻ ته ڪمپيوٽر سموليشن ڏيکاريو آهي ته اخراج وقت سان گڏ زمين جي سراسري سطح جي گرمي پد ۾ واڌ جو ذميوار آهن جيڪو 'موسمياتي تبديلي' کي ظاهر ڪري ٿو جيڪو برسات جي نمونن، طوفان جي شدت، سمنڊ جي سطح وغيره ۾ تبديلين جي ڪري آهي. ان ڪري، اخراج مان ڪاربن ڊاءِ آڪسائيڊ کي 'ڦاسائڻ يا پڪڙڻ' جا مناسب طريقا تيار ڪرڻ موسمياتي تبديلي کي منهن ڏيڻ جو هڪ اهم پهلو آهي. ڪاربن ڪيپچر ٽيڪنالاجي ڏهاڪن کان موجود آهي پر تازو ئي ماحولياتي خدشن جي ڪري وڌيڪ ڌيان حاصل ڪيو آهي.
نئين ڪاربن جي قبضي جو طريقو
ڪاربن ڪيپچر جي معياري طريقيڪار ۾ CO2 کي گيس واري مرکب مان ڦاسائڻ ۽ الڳ ڪرڻ شامل آهي، پوءِ ان کي اسٽوريج ڏانهن منتقل ڪرڻ ۽ ان کي فضا کان پري عام طور تي زمين جي اندر ذخيرو ڪرڻ شامل آهي. هي عمل تمام گهڻو توانائي وارو آهي، ان ۾ ڪيترائي ٽيڪنيڪل مسئلا، خطرا ۽ حدون شامل آهن، مثال طور، اسٽوريج سائيٽ تي ليڪيج جو وڏو امڪان. ڪيم ۾ شايع ٿيل هڪ نئين مطالعي ۾ ڪاربن ڪيپچر ڪرڻ لاءِ هڪ اميد افزا متبادل بيان ڪيو ويو آهي. ڊپارٽمينٽ آف انرجي يو ايس اي جي سائنسدانن ڪوئلي سان هلندڙ پاور پلانٽس مان CO2 کي هٽائڻ لاءِ هڪ منفرد طريقو تيار ڪيو آهي ۽ هن عمل کي صنعت ۾ هن وقت استعمال ٿيندڙ معيارن جي مقابلي ۾ 24 سيڪڙو گهٽ توانائي جي ضرورت آهي.
محققن قدرتي طور تي پيدا ٿيندڙ نامياتي مرڪبن تي ڪم ڪيو جن کي bis-iminoguanidines (BIGs) سڏيو ويندو آهي جيڪي منفي چارج ٿيل اينائنز سان ڳنڍڻ جي صلاحيت رکن ٿا جيئن اڳئين مطالعي ۾ ڏٺو ويو آهي. انهن سوچيو ته BIGs جي هي خاص ملڪيت بائي ڪاربونيٽ اينائنز تي پڻ لاڳو ٿيڻ گهرجي. تنهن ڪري BIGs هڪ sorbent (هڪ مادو جيڪو ٻين ماليڪيولن کي گڏ ڪري ٿو) وانگر ڪم ڪري سگهي ٿو ۽ CO2 کي مضبوط چونا پٿر (ڪيلشيم ڪاربونيٽ) ۾ تبديل ڪري سگهي ٿو. سوڊا لائم ڪيلشيم ۽ سوڊيم هائيڊرو آڪسائيڊ جو مرکب آهي جيڪو اسڪوبا ڊائيورز، آبدوز ۽ ٻين بند سانس جي ماحول ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي ته جيئن خارج ٿيل هوا کي فلٽر ڪري سگهجي ۽ CO2 جي ڪنهن به خطرناڪ جمع کي روڪي سگهجي. پوءِ هوا کي ڪيترائي ڀيرا ري سائيڪل ڪري سگهجي ٿو. مثال طور، اسڪوبا ڊائيورز لاءِ ري بريٿرز انهن کي ڊگهي وقت تائين پاڻي هيٺ رهڻ جي قابل بڻائي ٿو جيڪو ٻي صورت ۾ ناممڪن آهي.
ھڪڙو منفرد طريقو جيڪو گھٽ توانائي گھرندو آھي
هن سمجهه جي بنياد تي انهن هڪ CO2 الڳ ڪرڻ جو چڪر تيار ڪيو جنهن ۾ هڪ آبي BIG محلول استعمال ڪيو ويو. هن خاص ڪاربن ڪيپچر طريقي ۾ انهن فلو گيس کي محلول ذريعي منتقل ڪيو جنهن جي ڪري CO2 ماليڪيول BIG sorbent سان ڳنڍيل هئا ۽ هي پابند انهن کي هڪ مضبوط قسم جي نامياتي چونا پٿر ۾ ڪرسٽلائيز ڪندو. جڏهن انهن ٺوس شين کي 120 درجا سينٽي گريڊ تائين گرم ڪيو ويندو هو، ته پابند CO2 جاري ڪيو ويندو هو جيڪو پوءِ ذخيرو ڪري سگهجي ٿو. جيئن ته هي عمل موجوده ڪاربن ڪيپچر طريقن جي مقابلي ۾ نسبتاً گهٽ درجه حرارت تي ٿئي ٿو، ان ڪري عمل لاءِ گهربل توانائي گهٽجي ويندي آهي. ۽، ٺوس sorbent کي ٻيهر پاڻي ۾ حل ڪري سگهجي ٿو ۽ ٻيهر استعمال لاءِ ري سائيڪل ڪري سگهجي ٿو.
موجوده ڪاربن-ڪيپچر ٽيڪنالاجيز ۾ ڪيترائي مستقل مسئلا آهن جهڙوڪ اسٽوريج جو مسئلو، اعلي توانائي جي قيمت وغيره. بنيادي مسئلو مائع sorbents جو استعمال آهي جيڪي يا ته وقت سان گڏ بخار ٿي ويندا آهن يا سڙي ويندا آهن ۽ انهن کي گرم ڪرڻ لاء گهٽ ۾ گهٽ 60 سيڪڙو توانائي جي ضرورت هوندي آهي. اعليٰ موجوده مطالعي ۾ مضبوط سوربنٽ توانائي جي حد تي غالب ٿي ويو آهي ڇاڪاڻ ته CO2 هڪ ڪرسٽل ٿيل سالڊ بائڪ ڪاربونيٽ لوڻ مان قبضو ڪيو ويو آهي جنهن کي لڳ ڀڳ 24 سيڪڙو گهٽ توانائي جي ضرورت آهي. مسلسل 10 چڪر کان پوءِ به ڪو به نقصان نه ٿيو. توانائي جي اها گهٽ ضرورت ڪاربن جي قبضي جي قيمتن کي گهٽائي سگهي ٿي ۽ جڏهن اسان اربين ٽين CO2 تي غور ڪريون ٿا، اهو طريقو ڪافي اثرائتو ٿي سگهي ٿو گرين هاؤس جي اخراج کي غير مناسب پڪچر ذريعي.
هن مطالعي جي هڪ حد نسبتاً گهٽ CO2 گنجائش ۽ جذب جي شرح آهي جيڪا پاڻي ۾ BIG sorbent جي محدود حل پذيري جي ڪري آهي . محقق هن حد کي حل ڪرڻ لاءِ روايتي محلولن جهڙوڪ امينو ايسڊ کي انهن BIG sorbents سان گڏ ڪرڻ تي غور ڪري رهيا آهن. موجوده تجربو ننڍي پيماني تي ڪيو ويو آهي جنهن ۾ 99 سيڪڙو CO2 کي خارج ٿيندڙ گيسن مان هٽايو ويو. عمل کي وڌيڪ بهتر بڻائڻ جي ضرورت آهي ته جيئن ان کي هر روز گهٽ ۾ گهٽ هڪ ٽن CO2 کي پڪڙڻ لاءِ ۽ ڪنهن به مختلف قسم جي اخراج مان اسڪيل ڪري سگهجي. اخراج ۾ آلودگي کي سنڀالڻ ۾ طريقو مضبوط هجڻ گهرجي. ڪاربن ڪيپچر ٽيڪنالاجي جو آخري مقصد هڪ سستي ۽ توانائي جي موثر طريقو استعمال ڪندي فضا مان CO2 کي سڌو سنئون قبضو ڪرڻ هوندو.
***
ذريعو
Williams N et al. 2019. Crystalline Hydrogen-Bonded Bicarbonate Dimers ذريعي CO2 ڪيپچر. Chem.
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2018.12.025
***
