इसमें कोई संदेह नहीं है कि जलवायु परिवर्तन एक बहुत गंभीर (और बिगड़ती) समस्या है। इंटरगवर्नमेंटल पैनल ऑन क्लाइमेट चेंज (IPCC) की हालिया रिपोर्ट के अनुसार, भले ही दुनिया के सभी औद्योगिक राष्ट्र रातों-रात कार्बन न्यूट्रल हो गए, समस्या और भी बदतर होती जाएगी। संक्षेप में, CO के मेगाटन को रोकना पर्याप्त नहीं है2 वातावरण में; हमें वहां से हटाना शुरू करना होगा जो हमने पहले ही वहां रखा है।
यहीं पर कार्बन कैप्चर (या कार्बन निष्कासन) के नाम से जानी जाने वाली तकनीक चलन में आती है। प्रकृति से उनके संकेत लेते हुए, वाटरलू विश्वविद्यालय, ओंटारियो के शोधकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने एक "कृत्रिम पत्ता" बनाया है जो वास्तविक चीज़ की कार्बन-स्क्रबिंग क्षमताओं की नकल करता है। लेकिन वायुमंडलीय सीओ को मोड़ने के बजाय2 अपने लिए ईंधन के स्रोत में, पत्ती इसे एक उपयोगी वैकल्पिक ईंधन में परिवर्तित करती है।
पत्रिका में हाल ही में छपे एक पेपर में टीम के शोध का वर्णन किया गया था प्रकृति ऊर्जा। टीम का नेतृत्व इलिनोइस में आर्गनने नेशनल लेबोरेटरी (एएनएल) में नैनोस्केल मटीरियल के लिए शोधकर्ता यमिन ए वू द्वारा किया गया और वाटरलू इंस्टीट्यूट फॉर नैनोटेक्नोलॉजी (विन) से इंजीनियरिंग के प्रोफेसर थे। वह दोनों संस्थानों के शोधकर्ताओं के साथ-साथ कैलिफोर्निया स्टेट यूनिवर्सिटी (नॉर्थ्रिज) और हांगकांग के सिटी यूनिवर्सिटी से जुड़े थे।
प्रकृति में, हरे पौधे वायुमंडलीय CO को परिवर्तित करते हैं2 और प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के माध्यम से ग्लूकोज और ऑक्सीजन में पानी। यह वर्णक क्लोरोफिल के लिए संभव बनाया गया है, जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं को शक्ति देने के लिए कई तरंग दैर्ध्य (बैंगनी-नीले और नारंगी-लाल) में सूर्य से प्रकाश को अवशोषित करता है। तब ग्लूकोज का उपयोग पौधों द्वारा ईंधन स्रोत के रूप में किया जाता है, जबकि ऑक्सीजन गैस जारी की जाती है।
जैसा कि वू ने समझाया, उन्होंने और उनकी टीम ने अपने कृत्रिम पत्ते को डिजाइन करने के लिए एक ही विचार का इस्तेमाल किया, जो एक समान प्रक्रिया पर निर्भर करता है, लेकिन विभिन्न अंत उत्पादों का उत्पादन करता है। "हम इसे एक कृत्रिम पत्ता कहते हैं क्योंकि यह वास्तविक पत्तियों और प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया की नकल करता है," उन्होंने कहा। “एक पत्ता ग्लूकोज और ऑक्सीजन पैदा करता है। हम मेथनॉल और ऑक्सीजन का उत्पादन करते हैं। ”
इस प्रक्रिया की कुंजी (जो वू और उनके सहयोगियों ने 2015 से काम कर रहे हैं) कप्रस ऑक्साइड है, एक सस्ता लाल पाउडर जो रासायनिक रूप से संभव के रूप में कई आठ-तरफा कणों के लिए इंजीनियर है। यह पाउडर एक रासायनिक प्रतिक्रिया द्वारा बनाया जाता है जब ग्लूकोज, कॉपर एसीटेट, सोडियम हाइड्रॉक्साइड, और सोडियम डोडेसिल सल्फेट को पानी में जोड़ा जाता है जिसे एक निर्दिष्ट तापमान पर गर्म किया गया है।
इस पाउडर को तब पानी में मिलाया जाता है, जहां यह उत्प्रेरक का काम करता है क्योंकि कार्बन डाइऑक्साइड को पंप किया जाता है और सोलर सिम्युलेटर समाधान में सफेद रोशनी की किरण को चमक देता है। परिणामस्वरूप रासायनिक प्रतिक्रिया ऑक्सीजन गैस (प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से) का उत्पादन करती है जबकि सीओ2, पानी और पाउडर के घोल को मेथनॉल में बदल दिया जाता है। चूंकि मेथनॉल में पानी की तुलना में कम क्वथनांक होता है, इस घोल को गर्म किया जाता है और मेथनॉल को वाष्पित होने पर एकत्र किया जाता है।
यह प्रक्रिया ब्रिटेन में कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय में किए जा रहे अनुसंधान के समान है, जहां शोधकर्ताओं ने एक उपकरण विकसित किया है जो सूर्य के प्रकाश और कोबाल्ट प्रकाश-अवशोषक द्वारा उत्पादित प्रकाश संश्लेषण का उपयोग करता है ताकि पानी और सीओ को चालू किया जा सके।2 सिनगैस में गैस। यह पदार्थ हाइड्रोजन और कार्बन मोनोऑक्साइड के मिश्रण से बनाया गया है और इसका उपयोग वैकल्पिक ईंधन, फार्मास्यूटिकल्स, प्लास्टिक और उर्वरकों के निर्माण में किया जाता है।
यह कोलंबिया विश्वविद्यालय में लेनफेस्ट सेंटर फॉर सस्टेनेबल एनर्जी के निदेशक क्लॉस लैकेनर द्वारा विकसित "कृत्रिम पेड़" अवधारणा के समान है। वर्षों पहले, लैकनर ने एक विधि का प्रस्ताव किया था जिसमें राल-लेपित प्लास्टिक के पत्तों के साथ "पेड़" सीओ के रूप में 100 गुना अधिक निकाल सकते थे2 प्राकृतिक पेड़ों के रूप में हवा से। एक बार जब पत्तियां कार्बन डाइऑक्साइड से जितनी अधिक मात्रा में भिगो जाती हैं, उन्हें जैव ईंधन बनाने के लिए पानी में रखा जाता है।
इस तरह की प्रक्रिया दो कारणों से रोमांचक है। सबसे पहले, वातावरण से कार्बन डाइऑक्साइड (ग्लोबल वार्मिंग के लिए प्राथमिक योगदानकर्ता) को हटाने से जलवायु परिवर्तन को धीमा करने में मदद मिलेगी। दूसरा, परिणामस्वरूप वैकल्पिक ईंधन लोगों को गैर-इलेक्ट्रिक ऑटोमोबाइल पर भरोसा करना जारी रखने की अनुमति देगा, इस प्रकार हमें कार्बन-तटस्थ रहने के लिए संक्रमण बनाने के लिए अधिक समय देना होगा। या जैसा कि वू ने अंतरिक्ष पत्रिका को ईमेल के माध्यम से बताया:
“इस तकनीक से सीओ को कम करने की उम्मीद है2 तेल कंपनियों, ऑटोमोबाइल कंपनियों और स्टील कंपनियों से उत्सर्जन। यह वाहनों और हवाई जहाजों के लिए स्वच्छ और स्थायी ईंधन, मेथनॉल भी प्रदान कर सकता है। मेथनॉल भी प्लास्टिक और फाइबर बनाने के लिए रासायनिक उद्योग में एक फीडस्टॉक है। यह CO2 उत्सर्जन को कम करने और हरित अर्थव्यवस्था के लिए स्थायी ईंधन का उत्पादन करने के लिए एक समाधान प्रदान करता है। "
भविष्य में, मेथनॉल की पैदावार बढ़ाने और पेटेंट प्रक्रिया को व्यावसायीकृत करने के लिए अतिरिक्त कदम उठाए जाएंगे, ताकि इसका उपयोग औद्योगिक उद्देश्यों के लिए किया जा सके। वू ने कहा, "मैं इस खोज से खेल को बदलने की क्षमता को लेकर बेहद उत्साहित हूं।" “जलवायु परिवर्तन एक जरूरी समस्या है और हम सीओ को कम करने में मदद कर सकते हैं2 वैकल्पिक ईंधन बनाते समय उत्सर्जन भी। ”
