CO2 - گرین ہاؤس گیس سے ویلیو ایڈڈ مصنوعات تک | ویانا کی ٹیکنیکل یونیورسٹی

اگر آپ CO2 کو ترکیب گیس میں تبدیل کرتے ہیں، تو آپ کو کیمیائی صنعت کے لیے ایک قیمتی خام مال ملتا ہے۔ ٹی یو وین کے محققین بتاتے ہیں کہ یہ کمرے کے درجہ حرارت اور محیطی دباؤ پر بھی کیسے کام کرتا ہے۔

جو کوئی بھی CO2 کے بارے میں سوچتا ہے وہ شاید آب و ہوا کے لیے نقصان دہ یا فضلہ کی مصنوعات جیسی اصطلاحات کے بارے میں سوچے گا۔ جب کہ CO2 ایک طویل عرصے سے موجود تھا - ایک خالص فضلہ کی مصنوعات - زیادہ سے زیادہ ایسے عمل تیار کیے جا رہے ہیں جن کے ساتھ گرین ہاؤس گیس کو قیمتی خام مال میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ کیمسٹری پھر "ویلیو ایڈڈ کیمیکلز" کی بات کرتی ہے۔ ایک نیا مواد جو اسے ممکن بناتا ہے ویانا یونیورسٹی آف ٹیکنالوجی میں تیار کیا گیا تھا اور حال ہی میں جرنل کمیونیکیشن کیمسٹری میں پیش کیا گیا تھا۔

ڈومینک ایڈر کے ریسرچ گروپ نے ایک نیا مواد تیار کیا ہے جو CO2 کی تبدیلی کی سہولت فراہم کرتا ہے۔ یہ MOCHAs ہیں - یہ organometallic chalcogenolate مرکبات ہیں جو اتپریرک کے طور پر کام کرتے ہیں۔ الیکٹرو کیمیکل تبدیلی کا نتیجہ ترکیب گیس ہے، یا مختصر کے لیے سنگاس، جو کیمیائی صنعت کے لیے ایک اہم خام مال ہے۔

CO2 ترکیبی گیس بن جاتا ہے۔

Syngas کاربن مونو آکسائیڈ (CO)، ہائیڈروجن (H2) اور دیگر گیسوں کا مرکب ہے اور دیگر مادوں کے لیے خام مال کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ استعمال کے سب سے اہم شعبوں میں سے ایک کھاد کی پیداوار ہے، جس میں امونیا ترکیبی گیس سے پیدا ہوتا ہے۔ تاہم، اسے ڈیزل جیسے ایندھن کی تیاری یا میتھانول کی تیاری کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے، جو کہ ایندھن کے خلیوں میں استعمال ہوتا ہے۔ چونکہ فضا سے CO2 کا اخراج کافی توانائی کا حامل ہے، اس لیے صنعتی پودوں سے CO2 نکالنا سمجھ میں آتا ہے۔ وہاں سے یہ مختلف کیمیکلز کے لیے ابتدائی مواد کے طور پر کام کر سکتا ہے۔

تاہم، پچھلے طریقوں میں اعلی درجہ حرارت اور دباؤ کے ساتھ ساتھ مہنگے اتپریرک کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس لیے ویانا کے محققین نے ایسے اتپریرک کی تلاش کی جس کے ساتھ کم درجہ حرارت اور محیطی دباؤ پر بھی سنگاس پیدا کیا جا سکتا ہے۔ "MOCHA آج تک استعمال ہونے والے اتپریرک کے مقابلے میں مختلف طریقے سے کام کرتے ہیں: حرارت کی بجائے، اتپریرک کو فعال کرنے اور CO2 کو ترکیبی گیس میں تبدیل کرنے کے لیے بجلی فراہم کی جاتی ہے،" جونیئر گروپ لیڈر ڈوگوکان اپیڈین بتاتے ہیں، جو CO2 کی تبدیلی کے طریقوں کے انچارج ہیں۔ ریسرچ گروپ تحقیق کرتا ہے۔

MOCHAs بطور مسئلہ حل کرنے والے

MOCHAs مواد کی ایک کلاس بناتے ہیں جو تقریباً 20 سال پہلے تیار کیے گئے تھے، لیکن ابھی تک کوئی درخواست نہیں ملی۔ اس وجہ سے نامیاتی غیر نامیاتی ہائبرڈ مواد نے حالیہ برسوں میں ہی مقبولیت حاصل کی ہے۔ TU محققین نے MOCHAs کی صلاحیت کو اتپریرک کے طور پر تسلیم کیا اور پہلی بار ان کے ساتھ تجربات کئے۔ تاہم، انہیں کئی مسائل کا سامنا کرنا پڑا: پچھلے ترکیب کے طریقوں سے صرف تھوڑی مقدار میں پروڈکٹ تیار ہوتی تھی اور اس میں کافی وقت درکار ہوتا تھا۔ "اپنے ترکیب کے طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے، ہم مصنوعات کی مقدار کو نمایاں طور پر بڑھانے اور مدت کو 72 سے پانچ گھنٹے تک کم کرنے میں کامیاب ہو گئے،" Apaydin MOCHAs کے لیے نئے مینوفیکچرنگ کے عمل کی وضاحت کرتے ہیں۔

پہلے ٹیسٹوں سے پتہ چلتا ہے کہ CO2 سے ترکیب گیس کی پیداوار میں MOCHAs کی اتپریرک کارکردگی پہلے سے قائم کیٹیلیسٹ کے مقابلے ہے۔ اس کے علاوہ، انہیں بہت کم توانائی کی ضرورت ہوتی ہے کیونکہ پورے ردعمل کو کمرے کے درجہ حرارت پر انجام دیا جا سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، MOCHAs انتہائی مستحکم ثابت ہوئے ہیں۔ انہیں مختلف سالوینٹس میں، مختلف درجہ حرارت پر، یا مختلف pH حالات میں استعمال کیا جا سکتا ہے، اور کیٹالیسس کے بعد بھی اپنی شکل برقرار رکھ سکتے ہیں۔

اس کے باوجود، کچھ ایسے پیرامیٹرز ہیں جن پر ڈوگوکان اپیڈین اور ڈاکٹریٹ کی طالبہ ہننا رابل کے ارد گرد ٹیم اب بھی تحقیق کر رہی ہے۔ کرنٹ کی شکل میں توانائی فراہم کرنے کے لیے ایک ہی الیکٹروڈ کا متعدد بار استعمال کرنا کارکردگی میں معمولی کمی کو ظاہر کرتا ہے۔ کارکردگی میں اس کمی کو روکنے کے لیے MOCHAs اور الیکٹروڈز کے درمیان کنکشن کو مزید کیسے بہتر بنایا جا سکتا ہے، اب طویل مدتی تجربات میں تحقیق کی جا رہی ہے۔ "ہم ابھی تک درخواست کے ابتدائی مرحلے میں ہیں،" ڈوگوکان اپیڈین بتاتے ہیں۔ "میں اس کا شمسی نظام سے موازنہ کرنا چاہتا ہوں، جو 30 سال پہلے آج کے مقابلے میں زیادہ پیچیدہ اور پیدا کرنے میں مہنگے تھے۔ تاہم، صحیح بنیادی ڈھانچے اور سیاسی ارادے کے ساتھ، MOCHAs کو مستقبل میں CO2 کو ترکیبی گیس میں تبدیل کرنے میں بھی وسیع پیمانے پر استعمال کیا جا سکتا ہے اور اس طرح آب و ہوا کے تحفظ میں اپنا حصہ ڈالا جا سکتا ہے۔" Apaydin یقینی ہے۔