कैसे फ़्लैश हीटिंग प्लास्टिक अपशिष्ट हरित हाइड्रोजन और ग्राफीन का उत्पादन कर सकता है

प्लेटो द्वारा पुनर्प्रकाशित

अनुयायियों: 0

फ्लैश हीटिंग प्लास्टिक अपशिष्ट कैसे ग्रीन हाइड्रोजन और ग्राफीन प्लेटोब्लॉकचेन डेटा इंटेलिजेंस का उत्पादन कर सकता है। लंबवत खोज. ऐ.

हाइड्रोजन हो सकता है भविष्य का हरित ईंधन, लेकिन वर्तमान में यह मुख्य रूप से जीवाश्म ईंधन से ऐसी प्रक्रिया में बनाया जाता है जो बहुत अधिक CO2 उत्पन्न करता है। हालाँकि, एक नई तकनीक बिना किसी प्रत्यक्ष कार्बन उत्सर्जन के प्लास्टिक कचरे से हाइड्रोजन गैस उत्पन्न करती है, जबकि उपोत्पाद के रूप में मूल्यवान ग्राफीन बनाती है।

वर्तमान में डीकार्बोनाइजिंग परिवहन के लिए बैटरियां अग्रणी दृष्टिकोण हैं, लेकिन ईंधन के रूप में हाइड्रोजन का उपयोग करने के अभी भी काफी फायदे हैं। इसमें काफी अधिक ऊर्जा घनत्व है, जो हाइड्रोजन से चलने वाले वाहनों को अधिक रेंज दे सकता है, और बैटरी को रिचार्ज करने की तुलना में हाइड्रोजन से ईंधन भरना बहुत तेज है। यह एक आशाजनक ईंधन भी है इस्पात निर्माण जैसे भारी उद्योग जिसे आसानी से विद्युतीकृत नहीं किया जा सकता है और यह दीर्घकालिक ऊर्जा भंडारण के लिए उपयोगी हो सकता है।

हालाँकि, हाइड्रोजन की हरित पहचान काफी हद तक इस बात पर निर्भर करती है कि इसका उत्पादन कैसे किया जाता है। यदि नवीकरणीय ऊर्जा द्वारा संचालित किया जाए तो पानी को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करने के लिए बिजली का उपयोग टिकाऊ हो सकता है। लेकिन यह प्रक्रिया वर्तमान में बहुत महंगी है, और आज अधिकांश हाइड्रोजन जीवाश्म ईंधन से मीथेन को भाप के साथ प्रतिक्रिया करके बनाया जाता है, जिससे उपोत्पाद के रूप में काफी मात्रा में CO2 का उत्पादन होता है।

राइस यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं द्वारा विकसित एक आशाजनक नई प्रक्रिया सीधे CO2 उत्सर्जित किए बिना प्लास्टिक कचरे से हाइड्रोजन उत्पन्न करती है। बेशक, इसे भी नवीकरणीय ऊर्जा द्वारा संचालित करने की आवश्यकता होगी। लेकिन हाइड्रोजन उत्पन्न करने के अलावा, यह प्रक्रिया उपोत्पाद के रूप में वाणिज्यिक-ग्रेड ग्राफीन का भी उत्पादन करती है, जिसे हाइड्रोजन उत्पादन के भुगतान के लिए बेचा जा सकता है।

राइस में पीएचडी करते समय अनुसंधान का नेतृत्व करने वाले केविन वाइस ने कहा, "हमने अपशिष्ट प्लास्टिक को - जिसमें मिश्रित अपशिष्ट प्लास्टिक भी शामिल है, जिन्हें प्रकार के आधार पर छांटना या धोना नहीं पड़ता है - उच्च उपज वाली हाइड्रोजन गैस और उच्च मूल्य वाले ग्राफीन में बदल दिया।" एक प्रेस विज्ञप्ति में कहा. "यदि उत्पादित ग्राफीन को वर्तमान बाजार मूल्य के केवल 5 प्रतिशत पर बेचा जाता है - बिक्री पर 95 प्रतिशत की छूट - तो स्वच्छ हाइड्रोजन का उत्पादन मुफ्त में किया जा सकता है।"

नई प्रक्रिया फ्लैश जूल हीटिंग नामक तकनीक पर निर्भर करती है, जिसे राइस प्रोफेसर जेम्स टूर की प्रयोगशाला में विकसित किया गया था। इसमें प्लास्टिक को कंफ़ेद्दी आकार के टुकड़ों में पीसना, इसे एक प्रवाहकीय सामग्री के साथ मिलाना, इसे एक ट्यूब में रखना और फिर इसके माध्यम से बहुत उच्च वोल्टेज प्रवाहित करना शामिल है। यह मिश्रण को केवल 5,000 सेकंड में लगभग 4 डिग्री फ़ारेनहाइट तक गर्म कर देता है, जिससे प्लास्टिक में कार्बन परमाणु एक साथ ग्राफीन में विलीन हो जाते हैं और वाष्पशील गैसों का मिश्रण निकलते हैं।

लैब ने शुरुआत में बेकार प्लास्टिक को ग्राफीन में बदलने की तकनीक का उपयोग करने पर ध्यान केंद्रित किया और टूर ने इस प्रक्रिया का व्यावसायीकरण करने के लिए यूनिवर्सल मैटर नामक एक स्टार्टअप की स्थापना की। लेकिन वाष्प उपोत्पादों की संरचना का विश्लेषण करने के बाद, टीम को एहसास हुआ कि उनमें 94 प्रतिशत तक की शुद्धता के साथ महत्वपूर्ण मात्रा में हाइड्रोजन गैस है। परिणाम हाल ही में प्रकाशित किए गए थे कागज में उन्नत सामग्री.

प्लास्टिक के सभी कार्बन को ग्राफीन में बंद करके, यह दृष्टिकोण किसी भी CO2 को जारी किए बिना हाइड्रोजन का उत्पादन करता है। और हरित हाइड्रोजन के उत्पादन के अन्य तरीकों की तुलना में अर्थशास्त्र बहुत आकर्षक है - फीडस्टॉक एक अपशिष्ट उत्पाद है, और ग्राफीन को मौजूदा बाजार मूल्य के एक अंश के लिए भी बेचने का अनिवार्य रूप से मतलब है कि हाइड्रोजन का उत्पादन मुफ्त में किया जा रहा है।

यूके में क्रैनफील्ड विश्वविद्यालय में उपुल विजयंता का कहना है कि औद्योगिक पैमाने पर काम करने की प्रक्रिया अनिवार्य रूप से चुनौतीपूर्ण होगी। बोला था न्यू साइंटिस्ट. वे कहते हैं, "प्रयोगशाला पैमाने से परे, हम नहीं जानते कि जब वे बड़े पैमाने पर प्लास्टिक, गैस मिश्रण और ग्राफीन जैसे उपोत्पादों को संभालेंगे तो उन्हें किस तरह की चुनौतियों का सामना करना पड़ेगा।"

बहरहाल, टूर आशावादी है कि इस दृष्टिकोण का अपेक्षाकृत तेजी से व्यावसायीकरण किया जा सकता है। उन्होंने बताया, "निश्चित तौर पर आप पांच साल के भीतर हाइड्रोजन पैदा करने के लिए छोटे पैमाने पर तैनाती कर सकते हैं।" न्यू साइंटिस्ट. "आप 10 के भीतर बड़े पैमाने पर तैनाती कर सकते हैं।"

यदि वह सही है, तो नई तकनीक एक पत्थर से दो शिकार कर सकती है - प्लास्टिक कचरे से निपटने और हरित ईंधन का उत्पादन करने में एक साथ मदद कर सकती है।

छवि क्रेडिट: प्लास्टिक कचरे से बने फ़्लैश ग्राफीन के स्तरित ढेर। (केविन वाइस/टूर लैब)