વિકલ્પ
જો તમે CO2 ને સંશ્લેષણ ગેસમાં રૂપાંતરિત કરો છો, તો તમને રાસાયણિક ઉદ્યોગ માટે મૂલ્યવાન કાચો માલ મળે છે. TU Wien ના સંશોધકો દર્શાવે છે કે ઓરડાના તાપમાને અને આસપાસના દબાણમાં પણ આ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે.
કોઈપણ જે CO2 વિશે વિચારે છે તે કદાચ આબોહવા માટે હાનિકારક અથવા નકામા ઉત્પાદન જેવા શબ્દો વિશે ઝડપથી વિચારશે. જ્યારે CO2 લાંબા સમય સુધી ત્યાં હતો - એક શુદ્ધ કચરો ઉત્પાદન - વધુ અને વધુ પ્રક્રિયાઓ વિકસાવવામાં આવી રહી છે જેની સાથે ગ્રીનહાઉસ ગેસને મૂલ્યવાન કાચા માલમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે. રસાયણશાસ્ત્ર પછી "મૂલ્ય વર્ધિત રસાયણો" ની વાત કરે છે. એક નવી સામગ્રી જે આને શક્ય બનાવે છે તે વિયેના યુનિવર્સિટી ઓફ ટેક્નોલોજીમાં વિકસાવવામાં આવી હતી અને તાજેતરમાં કોમ્યુનિકેશન્સ કેમિસ્ટ્રી જર્નલમાં રજૂ કરવામાં આવી હતી.
ડોમિનિક એડરના સંશોધન જૂથે એક નવી સામગ્રી વિકસાવી છે જે CO2 ના રૂપાંતરણને સરળ બનાવે છે. આ MOCHAs છે - આ ઓર્ગેનોમેટાલિક ચાલ્કોજેનોલેટ સંયોજનો છે જે ઉત્પ્રેરક તરીકે સેવા આપે છે. વિદ્યુતરાસાયણિક રૂપાંતરણનું પરિણામ સંશ્લેષણ ગેસ છે, અથવા ટૂંકમાં સિંગાસ, જે રાસાયણિક ઉદ્યોગ માટે એક મહત્વપૂર્ણ કાચો માલ છે.
CO2 સંશ્લેષણ ગેસ બને છે
સિંગાસ એ કાર્બન મોનોક્સાઇડ (CO), હાઇડ્રોજન (H2) અને અન્ય વાયુઓનું મિશ્રણ છે અને અન્ય પદાર્થો માટે કાચા માલ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે. એપ્લિકેશનના સૌથી મહત્વપૂર્ણ ક્ષેત્રોમાંનું એક ખાતરનું ઉત્પાદન છે, જેમાં એમોનિયા સંશ્લેષણ ગેસમાંથી ઉત્પન્ન થાય છે. જો કે, તેનો ઉપયોગ ડીઝલ જેવા ઇંધણના ઉત્પાદન માટે અથવા મિથેનોલના ઉત્પાદન માટે પણ થઈ શકે છે, જેનો ઉપયોગ બળતણ કોષોમાં થાય છે. વાતાવરણમાંથી CO2 નું નિષ્કર્ષણ એકદમ ઉર્જા-સઘન હોવાથી, ઔદ્યોગિક પ્લાન્ટ્સમાંથી CO2 કાઢવાનો અર્થ છે. ત્યાંથી તે વિવિધ રસાયણો માટે પ્રારંભિક સામગ્રી તરીકે સેવા આપી શકે છે.
જો કે, અગાઉની પદ્ધતિઓમાં ઊંચા તાપમાન અને દબાણ તેમજ ખર્ચાળ ઉત્પ્રેરકની જરૂર પડે છે. તેથી વિયેનીઝ સંશોધકોએ એવા ઉત્પ્રેરકની શોધ કરી કે જેની સાથે નીચા તાપમાન અને આસપાસના દબાણમાં સિંગાસ પણ ઉત્પન્ન કરી શકાય. "MOCHA આજની તારીખમાં વપરાતા ઉત્પ્રેરકો કરતાં અલગ રીતે કામ કરે છે: ઉષ્માને બદલે, ઉત્પ્રેરકને સક્રિય કરવા અને CO2 નું સંશ્લેષણ ગેસમાં રૂપાંતર શરૂ કરવા માટે વીજળી પૂરી પાડવામાં આવે છે," જુનિયર ગ્રૂપ લીડર ડોગુકન અપાયડિન સમજાવે છે, જેઓ CO2 રૂપાંતરણ પદ્ધતિઓનો હવાલો સંભાળે છે. સંશોધન જૂથ સંશોધન કરે છે.
MOCHAs સમસ્યા ઉકેલનાર તરીકે
MOCHA એ સામગ્રીનો એક વર્ગ બનાવે છે જે લગભગ 20 વર્ષ પહેલાં વિકસાવવામાં આવ્યો હતો, પરંતુ હજુ સુધી કોઈ એપ્લિકેશન મળી નથી. તેથી કાર્બનિક-અકાર્બનિક હાઇબ્રિડ સામગ્રીએ તાજેતરના વર્ષોમાં જ લોકપ્રિયતા મેળવી છે. TU સંશોધકોએ MOCHA ની સંભવિતતાને ઉત્પ્રેરક તરીકે ઓળખી અને તેમની સાથે પ્રથમ વખત પ્રયોગો કર્યા. જો કે, તેઓએ ઘણી સમસ્યાઓનો સામનો કરવો પડ્યો: અગાઉની સંશ્લેષણ પદ્ધતિઓ માત્ર થોડી માત્રામાં ઉત્પાદન કરતી હતી અને ઘણો સમય જરૂરી હતો. "અમારી સંશ્લેષણ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને, અમે ઉત્પાદનની માત્રામાં નોંધપાત્ર વધારો કરી શક્યા અને સમયગાળો 72 થી પાંચ કલાક સુધી ઘટાડી શક્યા," Apaydin MOCHAs માટે નવલકથા ઉત્પાદન પ્રક્રિયા સમજાવે છે.
પ્રથમ પરીક્ષણો દર્શાવે છે કે CO2 માંથી સંશ્લેષણ ગેસના ઉત્પાદનમાં MOCHA ની ઉત્પ્રેરક કામગીરી અત્યાર સુધી સ્થાપિત ઉત્પ્રેરકો સાથે તુલનાત્મક છે. વધુમાં, તેમને ઘણી ઓછી ઊર્જાની જરૂર પડે છે કારણ કે સમગ્ર પ્રતિક્રિયા ઓરડાના તાપમાને થઈ શકે છે. વધુમાં, MOCHAs અત્યંત સ્થિર સાબિત થયા છે. તેનો ઉપયોગ વિવિધ દ્રાવકોમાં, વિવિધ તાપમાને અથવા વિવિધ pH સ્થિતિમાં થઈ શકે છે અને ઉત્પ્રેરક પછી પણ તેમનો આકાર જાળવી રાખે છે.
તેમ છતાં, ડોગુકન અપાયદિન અને ડોક્ટરલ વિદ્યાર્થી હેન્ના રાબલની આસપાસની ટીમ હજુ પણ સંશોધન કરી રહી છે તેવા કેટલાક પરિમાણો છે. વિદ્યુતપ્રવાહના સ્વરૂપમાં ઉર્જા પહોંચાડવા માટે સમાન ઇલેક્ટ્રોડનો ઘણી વખત ઉપયોગ કરવાથી કાર્યક્ષમતામાં થોડો ઘટાડો જોવા મળે છે. કાર્યક્ષમતામાં આ ઘટાડો અટકાવવા માટે MOCHAs અને ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચેના જોડાણને વધુ કેવી રીતે સુધારી શકાય તે હવે લાંબા ગાળાના પ્રયોગોમાં સંશોધન કરવામાં આવી રહ્યું છે. "અમે હજુ પણ અરજીના પ્રારંભિક તબક્કામાં છીએ," ડોગુકન અપાયદિન નિર્દેશ કરે છે. “મને સૌર પ્રણાલીઓ સાથે તેની સરખામણી કરવી ગમે છે, જે 30 વર્ષ પહેલાં આજની તુલનામાં વધુ જટિલ અને ઉત્પાદન માટે ખર્ચાળ હતી. જો કે, યોગ્ય ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર અને રાજકીય ઈચ્છાશક્તિ સાથે, MOCHA નો ઉપયોગ ભવિષ્યમાં CO2 નું સંશ્લેષણ ગેસમાં રૂપાંતર કરવા માટે પણ થઈ શકે છે અને આ રીતે આબોહવા સંરક્ષણમાં તેમનું યોગદાન આપે છે," Apaydin નિશ્ચિત છે.
