فلیش ہیٹنگ پلاسٹک کا فضلہ گرین ہائیڈروجن اور گرافین کیسے پیدا کر سکتا ہے۔

ہائیڈروجن ہو سکتا ہے۔ مستقبل کا سبز ایندھن، لیکن فی الحال یہ بنیادی طور پر جیواشم ایندھن سے ایک ایسے عمل میں بنایا گیا ہے جو بہت زیادہ CO2 پیدا کرتا ہے۔ تاہم، ایک نئی تکنیک پلاسٹک کے فضلے سے ہائیڈروجن گیس پیدا کرتی ہے جس میں کاربن کا براہ راست اخراج نہیں ہوتا ہے، جبکہ ایک ضمنی پروڈکٹ کے طور پر قیمتی گرافین پیدا ہوتا ہے۔

بیٹریاں فی الحال نقل و حمل کو ڈیکاربونائز کرنے کا ایک اہم نقطہ نظر ہیں، لیکن ہائیڈروجن کو بطور ایندھن استعمال کرنے کے اب بھی کافی فوائد ہیں۔ اس میں توانائی کی کثافت نمایاں طور پر زیادہ ہے، جو ہائیڈروجن سے چلنے والی گاڑیوں کو زیادہ رینج دے سکتی ہے، اور ہائیڈروجن سے ایندھن بھرنا بیٹری کو ری چارج کرنے سے کہیں زیادہ تیز ہے۔ یہ ایک امید افزا ایندھن بھی ہے۔ بھاری صنعتیں جیسے فولاد سازی۔ جس کو آسانی سے بجلی نہیں بنایا جا سکتا اور طویل مدتی توانائی ذخیرہ کرنے کے لیے مفید ہو سکتا ہے۔

ہائیڈروجن کی سبز اسناد اس بات پر بہت زیادہ انحصار کرتی ہیں کہ یہ کیسے پیدا ہوتا ہے۔ پانی کو ہائیڈروجن اور آکسیجن میں تقسیم کرنے کے لیے بجلی کا استعمال اگر قابل تجدید توانائی سے چلایا جائے تو پائیدار ہو سکتا ہے۔ لیکن فی الحال یہ عمل بہت مہنگا ہے، اور آج زیادہ تر ہائیڈروجن اس کے بجائے جیواشم ایندھن سے میتھین کو بھاپ کے ساتھ رد عمل کے ذریعے بنایا جاتا ہے، جس سے CO2 کی کافی مقدار میں ایک ضمنی پیداوار ہوتی ہے۔

رائس یونیورسٹی کے محققین کے ذریعہ تیار کردہ ایک امید افزا نیا عمل پلاسٹک کے فضلے سے براہ راست CO2 کے اخراج کے بغیر ہائیڈروجن پیدا کرتا ہے۔ یقیناً، اسے بھی قابل تجدید توانائی سے چلنے کی ضرورت ہوگی۔ لیکن ہائیڈروجن پیدا کرنے کے علاوہ، یہ عمل تجارتی درجے کے گرافین کو بطور پروڈکٹ بھی تیار کرتا ہے، جسے ہائیڈروجن کی پیداوار کی ادائیگی کے لیے فروخت کیا جا سکتا ہے۔

"ہم نے کچرے کے پلاسٹک کو تبدیل کر دیا — جس میں مخلوط فضلہ پلاسٹک بھی شامل ہے جنہیں قسم کے لحاظ سے چھانٹنا یا دھونے کی ضرورت نہیں ہے — زیادہ پیداوار والی ہائیڈروجن گیس اور اعلیٰ قیمت والے گرافین میں،" کیون وِس، جنہوں نے رائس میں پی ایچ ڈی کرتے ہوئے تحقیق کی قیادت کی، ایک پریس ریلیز میں کہا. "اگر تیار کردہ گرافین موجودہ مارکیٹ ویلیو کے صرف 5 فیصد پر فروخت کیا جاتا ہے - 95 فیصد فروخت سے دور - تو صاف ہائیڈروجن مفت میں تیار کی جا سکتی ہے۔"

نیا عمل ایک تکنیک پر انحصار کرتا ہے جسے فلیش جول ہیٹنگ کہا جاتا ہے، جو رائس کے پروفیسر جیمز ٹور کی لیب میں تیار کی گئی تھی۔ اس میں پلاسٹک کو کنفیٹی سائز کے ٹکڑوں میں پیسنا، اسے کنفیٹیو مواد کے ساتھ ملانا، اسے ایک ٹیوب میں رکھنا، اور پھر اس میں سے بہت زیادہ وولٹیج گزرنا شامل ہے۔ یہ مرکب کو صرف 5,000 سیکنڈ میں تقریباً 4 ڈگری فارن ہائیٹ پر گرم کرتا ہے، جس سے پلاسٹک میں موجود کاربن کے ایٹم گرافین میں مل جاتے ہیں اور غیر مستحکم گیسوں کا مرکب جاری کرتے ہیں۔

لیب نے ابتدائی طور پر فضلہ پلاسٹک کو گرافین میں تبدیل کرنے کی تکنیک کے استعمال پر توجہ مرکوز کی، اور ٹور نے اس عمل کو تجارتی بنانے کے لیے یونیورسل میٹر کے نام سے ایک اسٹارٹ اپ قائم کیا۔ لیکن بخارات کی ضمنی مصنوعات کی ساخت کا تجزیہ کرنے کے بعد، ٹیم نے محسوس کیا کہ ان میں ہائیڈروجن گیس کی ایک خاص مقدار موجود ہے جس کی پاکیزگی 94 فیصد ہے۔ نتائج حال ہی میں شائع کیے گئے تھے۔ کاغذ میں اعلی درجے کی معدنیات.

پلاسٹک کے تمام کاربن کو گرافین میں بند کرکے، یہ نقطہ نظر بغیر کسی CO2 کو چھوڑے ہائیڈروجن پیدا کرتا ہے۔ اور اقتصادیات سبز ہائیڈروجن پیدا کرنے کے دیگر طریقوں کے مقابلے میں بہت پرکشش ہیں — فیڈ اسٹاک ایک بیکار پروڈکٹ ہے، اور گرافین کو موجودہ مارکیٹ کی قیمت کے ایک حصے میں بھی بیچنے کا مطلب یہ ہے کہ ہائیڈروجن مفت میں تیار کی جا رہی ہے۔

صنعتی پیمانے پر کام کرنے کے عمل کو حاصل کرنا لامحالہ چیلنج ہو گا، UK کی کرین فیلڈ یونیورسٹی میں اپل وجیانتھا، بتایا نئی سائنسی. وہ کہتے ہیں، "ہم نہیں جانتے کہ لیبارٹری کے پیمانے سے آگے، جب وہ بڑے پیمانے پر پلاسٹک، گیس مکسچر اور گرافین جیسے ضمنی مصنوعات کو سنبھالیں گے تو انہیں کس قسم کے چیلنجز کا سامنا کرنا پڑے گا۔"

بہر حال، ٹور پر امید ہے کہ اس نقطہ نظر کو نسبتاً تیزی سے تجارتی بنایا جا سکتا ہے۔ "آپ کو یقینی طور پر پانچ سال کے اندر ہائیڈروجن پیدا کرنے کے لیے چھوٹے پیمانے پر تعینات کیا جا سکتا ہے،" انہوں نے بتایا۔ نئی سائنسی. "آپ 10 کے اندر بڑے پیمانے پر تعیناتی کر سکتے ہیں۔"

اگر وہ درست ہے تو، نئی تکنیک ایک پتھر سے دو پرندوں کو مار سکتی ہے - پلاسٹک کے فضلے سے نمٹنے اور سبز ایندھن کو ایک ساتھ پیدا کرنے میں۔

تصویری کریڈٹ: فلیش گرافین کے تہہ دار ڈھیر پلاسٹک کے فضلے سے بنتے ہیں۔ (کیون ویس/ٹور لیب)

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://singularityhub.com/2023/10/08/how-flash-heating-plastic-waste-could-produce-green-hydrogen-and-graphene/