यद्यपि हाइड्रोजन उत्पादन को जीवाश्म ईंधन के संभावित प्रतिस्थापन के रूप में देखा जाता है, लेकिन ये प्रक्रियाएँ या तो बहुत अधिक कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न करती हैं या बहुत महंगी हैं। राइस यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं द्वारा प्लास्टिक कचरे से हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए एक कम-उत्सर्जन तकनीक विकसित की गई है, जो काफी लाभदायक हो सकती है।
अध्ययन के प्रमुख लेखक केविन वाइस ने कहा, "हमारे अध्ययन में, हमने अपशिष्ट प्लास्टिक को, जिसमें मिश्रित अपशिष्ट प्लास्टिक भी शामिल है, जिन्हें छांटने या धोने की आवश्यकता नहीं होती है, अत्यधिक कुशल हाइड्रोजन गैस और उच्च मूल्य ग्राफीन में परिवर्तित किया है।" "स्वच्छ हाइड्रोजन का उत्पादन मुफ्त में किया जा सकता है यदि उत्पादित ग्राफीन को उसके मौजूदा बाजार मूल्य के केवल 5% पर बेचा जाए - 95% छूट पर बेचा जाए!"
इसके विपरीत, "हरित" हाइड्रोजन की लागत केवल दो किलो से अधिक के लिए लगभग $5 होती है और पानी को उसके दो घटकों में विभाजित करने के लिए नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करके उत्पादित किया जाता है। हालांकि अधिक किफायती, 2022 में वैश्विक स्तर पर उपयोग किए जाने वाले 100 मिलियन टन से अधिक हाइड्रोजन में से अधिकांश जीवाश्म ईंधन से आया था, जिसमें प्रत्येक टन हाइड्रोजन लगभग 12 टन कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करता था।
राइस यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने बताया कि आज इस्तेमाल होने वाला मुख्य प्रकार का हाइड्रोजन "ग्रे" हाइड्रोजन है, जो भाप-मीथेन सुधार प्रक्रिया द्वारा बनाया गया है जो बहुत अधिक कार्बन डाइऑक्साइड पैदा करता है। यदि हम 2050 तक शुद्ध शून्य उत्सर्जन प्राप्त करने के बारे में गंभीर हैं, तो हम उस तरह से हाइड्रोजन का उत्पादन जारी नहीं रख सकते जिस तरह से हमने अब तक किया है, क्योंकि आने वाले दशकों में हाइड्रोजन की मांग बढ़ने की भविष्यवाणी की गई है।
शोधकर्ताओं ने प्लास्टिक कूड़े के नमूनों को लगभग चार सेकंड के लिए तेजी से जूल हीटिंग के अधीन रखा, जिससे उनका तापमान 3.100 डिग्री केल्विन तक बढ़ गया। इस प्रक्रिया में, पॉलिमर में हाइड्रोजन वाष्पित हो गया, जिससे ग्रेफीन, कार्बन परमाणुओं की एक अविश्वसनीय रूप से हल्की और मजबूत एकल परत निकल गई।
"जब हमने पहली बार फ्लैश जूल हीटिंग की खोज की और इसे अपशिष्ट प्लास्टिक को ग्राफीन में परिवर्तित करने के लिए लागू किया, तो हमने देखा कि बहुत सारी अस्थिर गैसें उत्पन्न हुईं और रिएक्टर से बाहर निकल गईं," वाइस ने कहा। "हमें आश्चर्य हुआ कि ये क्या थे, छोटे हाइड्रोकार्बन और हाइड्रोजन के मिश्रण पर संदेह करते हुए, लेकिन हमारे पास उनकी सटीक संरचना का अध्ययन करने के लिए उपकरण का अभाव था।"
यूनाइटेड स्टेट्स आर्मी कोर ऑफ इंजीनियर्स के समर्थन की बदौलत टूर प्रयोगशाला वाष्पीकृत सामग्री को चिह्नित करने के लिए आवश्यक उपकरण खरीदने में सक्षम थी।
"हमने दिखाया है कि हम इस परमाणु हाइड्रोजन के 68% तक को 94% शुद्धता के साथ गैस के रूप में पुनर्प्राप्त कर सकते हैं, और हम जानते हैं कि उदाहरण के लिए, पॉलीथीन में 86% कार्बन और 14% हाइड्रोजन होता है," वाइस ने कहा। “इस तकनीक से उत्पादित हाइड्रोजन सहित सभी गैसों की विशेषता और मात्रा निर्धारित करने के लिए कार्यप्रणाली और ज्ञान विकसित करना मेरे लिए एक चुनौतीपूर्ण लेकिन पुरस्कृत कार्य रहा है।
“मुझे खुशी है कि मैंने जो कौशल हासिल किया है और इस काम में उपयोग किया है, विशेष रूप से गैस क्रोमैटोग्राफी और जीवन चक्र मूल्यांकन, वह हमारे संगठन के भीतर अन्य परियोजनाओं पर लागू किया जा सकता है। मुझे उम्मीद है कि इस कार्य से प्रयुक्त प्लास्टिक की बोतलों से स्वच्छ हाइड्रोजन का उत्पादन संभव हो जाएगा, जिससे प्लास्टिक प्रदूषण और स्टीम मीथेन सुधार विधि के उच्च ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन जैसी महत्वपूर्ण पर्यावरणीय समस्याओं का समाधान हो जाएगा।
स्रोत: टेकएक्सप्लोर
📩 15/09/2023 10:50