सिद्धांत रूप में, पानी, CO2 और सूर्य से ऊर्जा से अधिक कुछ नहीं से जेट ईंधन बनाना संभव है, लेकिन प्रयोगशाला के बाहर ऐसा करना चुनौतीपूर्ण साबित हुआ है। अब शोधकर्ताओं ने पहली पूरी तरह से एकीकृत प्रणाली बनाई है जो इसे क्षेत्र में बड़े पैमाने पर करने में सक्षम है।
वैश्विक ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन का लगभग पांच प्रतिशत उड्डयन खाता है, और यह डीकार्बोनाइज करने के लिए जिद्दी साबित हुआ है। जबकि अन्य क्षेत्रों ने जीवाश्म ईंधन से नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों में स्विच करने के लिए विद्युतीकरण पर भरोसा किया है, विमानन के कड़े वजन की कमी निकट भविष्य में कभी भी बैटरी की शक्ति पर भरोसा करना असंभव बना देती है।
इस बात पर आम सहमति बढ़ रही है कि इस सदी के मध्य तक उड्डयन को डीकार्बोनाइज़ करने के किसी भी यथार्थवादी मार्ग के लिए स्थायी "ड्रॉप-इन" ईंधन के उपयोग की आवश्यकता होगी, जो कि मौजूदा जेट इंजन और ईंधन के बुनियादी ढांचे के साथ काम करने वाले ईंधन को संदर्भित करता है। तर्क यह है कि कोई भी वैकल्पिक शक्ति स्रोत जैसे बैटरी, तरल हाइड्रोजनीकरण, या तरल अमोनिया को नए विमानों और ईंधन भंडारण और वितरण प्रणालियों में अवास्तविक स्तर के निवेश की आवश्यकता होगी।
टिकाऊ विमानन ईंधन बनाने के लिए शोधकर्ता कई तरह के तरीकों की जांच कर रहे हैं। आज सबसे आम में हाइड्रोजन के साथ पशु या वनस्पति तेलों की प्रतिक्रिया करके मिट्टी का तेल बनाना शामिल है। दृष्टिकोण अच्छी तरह से स्थापित है, लेकिन इन फीडस्टॉक्स के सीमित नवीकरणीय स्रोत हैं और मोटर वाहन क्षेत्र से बायोडीजल से प्रतिस्पर्धा है।
एक उभरते हुए दृष्टिकोण में सीधे हरे रंग को मिलाकर ईंधन बनाना शामिल है हाइड्रोजनीकरण कैप्चर किए गए CO2 से प्राप्त कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ। यह बहुत अधिक चुनौतीपूर्ण है क्योंकि इसमें शामिल सभी चरण- हरे हाइड्रोजन बनाने के लिए पानी का इलेक्ट्रोलाइज़िंग, हवा या औद्योगिक स्रोतों से CO2 को कैप्चर करना, CO2 को CO में कम करना और उन्हें केरोसिन बनाने के लिए संयोजन करना - बहुत सारे का उपयोग करें ऊर्जा.
लाभ यह है कि कच्चे माल प्रचुर मात्रा में हैं, इसलिए ऊर्जा आवश्यकताओं को कम करने का एक तरीका खोजने से स्थायी ईंधन के भरपूर नए स्रोत का द्वार खुल सकता है। एक नया संयंत्र जो एक टावर के शीर्ष पर सौर रिएक्टर की ओर सूर्य के प्रकाश को निर्देशित करने के लिए दर्पणों की एक सरणी का उपयोग करता है, एक आशाजनक दृष्टिकोण हो सकता है।
शोध का नेतृत्व करने वाले ईटीएच ज्यूरिख के एल्डो स्टेनफेल्ड ने कहा, "हम पूरी तरह से एकीकृत सौर टावर सिस्टम में पानी और सीओ2 से मिट्टी के तेल तक पूरी थर्मोकेमिकल प्रक्रिया श्रृंखला का प्रदर्शन करने वाले पहले व्यक्ति हैं।" एक प्रेस विज्ञप्ति में कहा. "यह सौर टावर ईंधन संयंत्र औद्योगिक कार्यान्वयन के लिए प्रासंगिक सेटअप के साथ संचालित किया गया था, जो टिकाऊ विमानन ईंधन के उत्पादन की दिशा में एक तकनीकी मील का पत्थर स्थापित कर रहा था।"
सुविधा, a . में वर्णित है कागज में जौल, इसमें 169 सन-ट्रैकिंग परावर्तक पैनल हैं जो 49 फुट ऊंचे टॉवर के शीर्ष पर स्थित सौर रिएक्टर में सूर्य के प्रकाश को पुनर्निर्देशित और केंद्रित करते हैं। पानी और CO2 को सौर रिएक्टर में पंप किया जाता है, जिसमें सेरिया से बनी एक झरझरा संरचना होती है, जो दुर्लभ-पृथ्वी धातु सेरियम का ऑक्साइड है।
सेरिया एक रेडॉक्स प्रतिक्रिया को चलाने में मदद करता है जो पानी से ऑक्सीजन और कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन का मिश्रण बनाने के लिए CO2 को सिनगैस के रूप में जाना जाता है। इस प्रक्रिया से सेरिया का सेवन नहीं किया जाता है और इसका पुन: उपयोग किया जा सकता है, जबकि अतिरिक्त ऑक्सीजन को केवल वातावरण में छोड़ दिया जाता है। सिनगैस को टावर से गैस-से-तरल कनवर्टर में पंप किया जाता है, जहां इसे तरल ईंधन में संसाधित किया जाता है जिसमें 16 प्रतिशत केरोसिन और 40 प्रतिशत डीजल होता है।
पूरी प्रक्रिया को चलाने के लिए सूरज की गर्मी का उपयोग करके, सेटअप अधिक पारंपरिक तरीकों की काफी बिजली की मांग के आसपास एक रास्ता प्रदान करता है। हालांकि, शोधकर्ताओं ने ध्यान दिया कि उनके सिस्टम की दक्षता अभी भी अपेक्षाकृत कम है। कैप्चर की गई सौर ऊर्जा का केवल चार प्रतिशत सिनगैस में रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित किया गया था, हालांकि वे इसे 15 प्रतिशत से ऊपर बढ़ाने का मार्ग देखते हैं।
समग्र उत्पादन स्तर भी उड्डयन उद्योग की ईंधन मांगों में सेंध लगाने के लिए आवश्यक से एक लंबा रास्ता तय करता है। एक छोटी कार पार्क के बराबर जगह लेने की सुविधा के बावजूद, यह 5,000 दिनों में केवल 9 लीटर से अधिक सिनगैस का उत्पादन करने में सक्षम था। इसमें से केवल 16 प्रतिशत को ध्यान में रखते हुए केरोसिन में परिवर्तित किया गया था, प्रौद्योगिकी को काफी हद तक बढ़ाना होगा।
लेकिन आज तक टिकाऊ ईंधन बनाने के लिए सूरज की रोशनी का उपयोग करने का यह सबसे बड़ा पैमाने का प्रदर्शन है, और जैसा कि शोधकर्ता बताते हैं, सेटअप औद्योगिक रूप से यथार्थवादी है। आगे और बदलाव और बहुत सारे निवेश के साथ, यह एक दिन यह सुनिश्चित करने का एक आशाजनक तरीका पेश कर सकता है कि हमारी उड़ानें पर्यावरण पर बोझ से कम न हों।
छवि क्रेडिट: ईटीएच ज्यूरिख
