कार्बन कैसे काम करता है?

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क्या होगा यदि यह हवा से सभी हानिकारक प्रदूषकों को सिर्फ चूसना संभव हो, ताकि वे ऐसा उपद्रव न करें? क्या होगा अगर इन वायुमंडलीय प्रदूषकों को जीवाश्म ईंधन में बदलना संभव हो, या संभवतः पारिस्थितिक रूप से अनुकूल जैव ईंधन? क्यों, तब हम स्मॉग, सांस की बीमारियों और इन गैसों की उच्च सांद्रता पर पड़ने वाले प्रभावों के बारे में बहुत कम चिंता कर पाएंगे।

यह कार्बन कैप्चर का आधार है, एक अपेक्षाकृत नई अवधारणा जहां कार्बन डाइऑक्साइड बिंदु स्रोतों पर कब्जा कर लिया जाता है - जैसे कि कारखाने, प्राकृतिक-गैस संयंत्र, ईंधन संयंत्र, प्रमुख शहर, या किसी अन्य जगह जहां CO² की बड़ी सांद्रता पाई जाती है । इस CO This को भविष्य में उपयोग के लिए संग्रहीत किया जा सकता है, जैव ईंधन में परिवर्तित किया जा सकता है, या बस वापस पृथ्वी में डाल दिया जा सकता है ताकि यह वायुमंडल में प्रवेश न करे।

विवरण:

कई अन्य हालिया विकासों की तरह, कार्बन कैप्चर प्रक्रियाओं के एक नए सेट का हिस्सा है जिसे सामूहिक रूप से जियोइंजीनियरिंग के रूप में जाना जाता है। इन प्रक्रियाओं का उद्देश्य आम तौर पर मुख्य ग्रीनहाउस गैसों में से एक को लक्षित करके ग्लोबल वार्मिंग के प्रभावों का मुकाबला करने के लिए जलवायु में परिवर्तन करना है। तकनीक कुछ समय के लिए अस्तित्व में है, लेकिन यह केवल हाल के वर्षों में हुआ है कि इसे जलवायु परिवर्तन से निपटने के साधन के रूप में भी प्रस्तावित किया गया है।

वर्तमान में, कार्बन कैप्चर को अक्सर उन पौधों में नियोजित किया जाता है जो बिजली पैदा करने के लिए जीवाश्म ईंधन पर निर्भर करते हैं। इस प्रक्रिया को तीन बुनियादी तरीकों में से एक में किया जाता है - पोस्ट-दहन, पूर्व-दहन और ऑक्सी-ईंधन दहन। जीवाश्म ईंधन के जलने के बाद दहन के बाद CO2 को निकालना शामिल है और इसे एक ग्रिप गैस में परिवर्तित किया जाता है, जिसमें CO2, जल वाष्प, सल्फर डाइऑक्साइड और नाइट्रोजन ऑक्साइड शामिल हैं।

जब गैसें एक स्मोकस्टैक या चिमनी के माध्यम से यात्रा करती हैं, तो CO captured को एक "फ़िल्टर" द्वारा कैप्चर किया जाता है जिसमें वास्तव में सॉल्वैंट्स होते हैं जो CO2 और जल वाष्प को अवशोषित करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। यह तकनीक इस रूप में प्रभावी है कि इस तरह के फिल्टर पुराने संयंत्रों को वापस ले जा सकते हैं, एक महंगे बिजली संयंत्र की आवश्यकता से परहेज करते हैं।

लाभ और चुनौतियां:

इन प्रक्रियाओं के परिणाम अब तक उत्साहजनक रहे हैं - जो उत्सर्जन से सीओयू के 90% तक निकाले जाने की संभावना को बढ़ावा देते हैं (संयंत्र के प्रकार और उपयोग की गई विधि के आधार पर)। हालांकि, ऐसी चिंताएं हैं कि इनमें से कुछ प्रक्रियाएं बिजली संयंत्रों की समग्र लागत और ऊर्जा खपत को जोड़ती हैं।

इंटरगवर्नमेंटल पैनल ऑन क्लाइमेट चेंज (IPCC) की 2005 की रिपोर्ट के अनुसार, अतिरिक्त लागत कोयला बिजली संयंत्रों के लिए 24 से 40%, प्राकृतिक गैस संयंत्रों के लिए 11 से 22% और कोयला आधारित गैसीकरण संयुक्त चक्र के लिए 14 से 25% तक है। सिस्टम। अतिरिक्त बिजली की खपत भी उत्सर्जन के रास्ते में अधिक पैदा करती है।

इसके अलावा, जबकि CC ऑपरेशंस CO they को काफी कम करने में सक्षम हैं, वे अन्य प्रदूषकों को हवा में जोड़ सकते हैं। प्रकार के प्रदूषकों की मात्रा प्रौद्योगिकी पर निर्भर करती है, और अमोनिया और नाइट्रोजन ऑक्साइड (NO और NOur) से लेकर सल्फर ऑक्साइड और डिसल्फर ऑक्साइड (SO, SO², SO³, S²O, S²O³ आदि) तक होती हैं। हालांकि, शोधकर्ता नई तकनीकों का विकास कर रहे हैं, जो उन्हें उम्मीद है कि लागत और खपत दोनों को कम करेगा और अतिरिक्त प्रदूषकों को उत्पन्न नहीं करेगा।

उदाहरण:

कार्बन कैप्चर प्रक्रिया का एक अच्छा उदाहरण पेट्रो नोवा परियोजना है, जो टेक्सास में कोयला आधारित बिजली संयंत्र है। दुनिया में सबसे बड़े पोस्ट-दहन कार्बन-कैप्चर ऑपरेशन को समायोजित करने के लिए इस संयंत्र को यूएस डिपार्टमेंट ऑफ एनर्जी (डीओई) द्वारा 2014 में उन्नत किया जाने लगा।

फ़िल्टर से मिलकर जो उत्सर्जन, और बुनियादी ढांचे पर कब्जा करेगा, जो इसे पृथ्वी में वापस लाएगा, डीओई का अनुमान है कि यह ऑपरेशन 1.4 मिलियन टन सीओ को पकड़ने में सक्षम होगा।₂ जो पहले हवा में छोड़ा गया होगा।

पूर्व दहन के मामले में, सीओ² फंस जाता है इससे पहले कि जीवाश्म ईंधन को जला दिया जाए। यहां कोयला, तेल या प्राकृतिक गैस को शुद्ध ऑक्सीजन में गर्म किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन का मिश्रण होता है। इस मिश्रण को फिर भाप के साथ एक उत्प्रेरक कनवर्टर में इलाज किया जाता है, जो तब अधिक हाइड्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड पैदा करता है।

इन गैसों को तब फ्लास्क में खिलाया जाता है, जहां उन्हें अमाइन के साथ व्यवहार किया जाता है (जो सीओओ के साथ बांधता है लेकिन हाइड्रोजन नहीं); मिश्रण को गर्म किया जाता है, जिससे CO² बढ़ता है जहां इसे एकत्र किया जा सकता है। अंतिम प्रक्रिया (ऑक्सी-ईंधन दहन) में, जीवाश्म ईंधन को ऑक्सीजन में जलाया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप भाप और CO and का गैस मिश्रण होता है। भाप और कार्बन डाइऑक्साइड को गैस की धारा को ठंडा और संपीड़ित करके अलग किया जाता है, और एक बार अलग हो जाने पर, CO carbon हटा दिया जाता है।

कार्बन कैप्चर के अन्य प्रयासों में CO the को हवा से निकालने के लिए विशेष सुविधाओं के साथ शहरी संरचनाओं का निर्माण शामिल है। इसके उदाहरणों में शामिल हैं मेक्सिको सिटी में टोर्रे डी एस्पायरिडैड्स - एक अस्पताल जो कि 2500 वर्ग मीटर के घेरे से घिरा हुआ है, जो प्रॉस्पो 370 से बना है। बर्लिन स्थित फर्म एलिगेंट एम्बेलिशमेंट्स द्वारा डिज़ाइन किया गया, यह विशेष रूप से आकार का मुखौटा अपने अक्षांशों के माध्यम से हवा को चैनल करने में सक्षम है और स्मॉग को फ़िल्टर करने के लिए रासायनिक प्रक्रियाओं पर निर्भर करता है।

चीन के फीनिक्स टावर्स - वुहान, चीन में टावरों की एक श्रृंखला के लिए एक योजना-परियोजना (जो दुनिया का सबसे लंबा भी होगा) - भी एक कार्बन कैप्चर ऑपरेशन से लैस होने की उम्मीद है। एक इमारत बनाने के डिजाइनरों की दृष्टि के भाग के रूप में, जो प्रभावशाली रूप से लंबा और टिकाऊ दोनों है, इनमें संरचनाओं के बाहर विशेष कोटिंग्स शामिल हैं जो स्थानीय शहर की हवा से CO that को आकर्षित करेंगे।

फिर "कृत्रिम पेड़" के लिए विचार है, जिसे कोलंबिया विश्वविद्यालय के पृथ्वी और पर्यावरण इंजीनियरिंग विभाग के प्रोफेसर क्लाउस लैकेनर द्वारा सामने रखा गया था। प्लास्टिक के जीवाणुओं से मिलकर जो एक रेज़िन से युक्त होते हैं, जिसमें सोडियम कार्बोनेशन होता है - जब कार्बन डाइऑक्साइड के साथ संयुक्त होने पर सोडियम बाइकार्बोनेट (उर्फ बेकिंग सोडा) बनता है - ये "पेड़" बहुत ही वास्तविक वृक्षों की तरह CO trees का उपभोग करते हैं।

एक ही तकनीक का एक लागत प्रभावी संस्करण पनडुब्बियों और अंतरिक्ष शटल में हवा से CO air को साफ़ करने के लिए इस्तेमाल किया जाता है, फिर फ्रैंड्स को पानी का उपयोग करके साफ किया जाता है, जब सोडियम बाइकार्बोनेट के साथ मिलकर एक ऐसा समाधान निकलता है जो आसानी से जैव ईंधन में परिवर्तित हो सकता है।

सभी मामलों में, कार्बन कैप्चर की प्रक्रिया मानवता के पदचिह्न को कम करने के लिए हवा से हानिकारक प्रदूषकों को हटाने के तरीकों को खोजने के लिए नीचे आती है। वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों को विकसित करने के लिए शोधकर्ताओं को अधिक समय देने की उम्मीद में भंडारण और पुन: उपयोग भी समीकरण में प्रवेश करता है।

हमने स्पेस मैगज़ीन में यहाँ कार्बन कैप्चर के बारे में कई दिलचस्प लेख लिखे हैं। यहाँ कार्बन डाइऑक्साइड क्या है ?, वायु प्रदूषण का क्या कारण है ?, अगर हम सब कुछ जलाते हैं, तो क्या होगा? ग्लोबल वार्मिंग वॉच: कैसे कार्बन डाइऑक्साइड पृथ्वी के चारों ओर फैलता है, और निकट-शून्य कार्बन उत्सर्जन के लिए दुनिया की जरूरतों को पूरा करता है।

कार्बन कैप्चर कैसे काम करता है, इस बारे में अधिक जानकारी के लिए, कार्बन कैप्चर एंड स्टोरेज ऑर्गनाइजेशन से इस वीडियो को देखें।

यदि आप पृथ्वी के बारे में अधिक जानकारी चाहते हैं, तो नासा के सौर प्रणाली अन्वेषण गाइड को पृथ्वी पर देखें। और यहाँ नासा की पृथ्वी वेधशाला का एक लिंक है।

हमारे पास ग्रह पृथ्वी और जलवायु परिवर्तन के बारे में सभी खगोल विज्ञान कास्ट एपिसोड हैं। यहां सुनें, एपिसोड 51: पृथ्वी, एपिसोड 308: जलवायु परिवर्तन।

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