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जलवायु परिवर्तन एक गंभीर मुद्दा है जिस पर वैश्विक प्राथमिकता की आवश्यकता है। दुनिया भर के देश वैश्विक तापमान वृद्धि और जलवायु परिवर्तन के प्रभावों को कम करने के लिए नीतियां विकसित कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, यूरोपीय संघ ने 2050 तक जलवायु तटस्थता प्राप्त करने के लिए व्यापक दिशानिर्देशों का एक समूह प्रस्तावित किया है। इसी प्रकार, यूरोपीय ग्रीन डील ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करने को प्राथमिकता देती है।
उत्सर्जित कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) को ग्रहण करना और उसे रासायनिक रूप से उपयोगी व्यावसायिक उत्पादों में परिवर्तित करना, वैश्विक तापमान वृद्धि को सीमित करने और इसके प्रभावों को कम करने का एक तरीका है। वैज्ञानिक वर्तमान में कार्बन डाइऑक्साइड के भंडारण और प्रसंस्करण को कम लागत पर विस्तारित करने के एक आशाजनक तरीके के रूप में कार्बन कैप्चर एंड यूटिलाइजेशन (CCU) तकनीक की खोज कर रहे हैं।
हालांकि, वैश्विक सीसीयू अनुसंधान काफी हद तक लगभग 20 रूपांतरण यौगिकों तक ही सीमित है। कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन स्रोतों की विविधता को देखते हुए, यौगिकों की एक विस्तृत श्रृंखला की उपलब्धता महत्वपूर्ण है, जिसके लिए उन प्रक्रियाओं पर अधिक गहन शोध की आवश्यकता होगी जो कम सांद्रता पर भी कार्बन डाइऑक्साइड को परिवर्तित कर सकें।
कोरिया के चुंग-आंग विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की एक टीम अपशिष्ट या प्रचुर प्राकृतिक संसाधनों को कच्चे माल के रूप में उपयोग करने वाली सीसीयू प्रक्रियाओं पर शोध कर रही है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि वे आर्थिक रूप से व्यवहार्य हों।
प्रोफेसर सुंगहो यून और एसोसिएट प्रोफेसर चुल-जिन ली के नेतृत्व में एक शोध दल ने हाल ही में एक अध्ययन प्रकाशित किया है जिसमें औद्योगिक कार्बन डाइऑक्साइड और डोलोमाइट (कैल्शियम और मैग्नीशियम से भरपूर एक सामान्य अवसादी चट्टान) के उपयोग से दो व्यावसायिक रूप से संभावित उत्पादों, कैल्शियम फॉर्मेट और मैग्नीशियम ऑक्साइड के उत्पादन पर चर्चा की गई है।
“जलवायु परिवर्तन के प्रभावों को कम करने में सहायक और साथ ही आर्थिक लाभ उत्पन्न करने वाले मूल्यवान उत्पादों के उत्पादन के लिए कार्बन डाइऑक्साइड के उपयोग में रुचि बढ़ रही है। कार्बन डाइऑक्साइड हाइड्रोजनीकरण अभिक्रियाओं और धनायन विनिमय अभिक्रियाओं को मिलाकर, हमने धातु ऑक्साइड के एक साथ शुद्धिकरण और मूल्यवान फॉर्मेट के उत्पादन की प्रक्रियाओं के लिए एक विधि विकसित की है,” प्रोफेसर यिन ने टिप्पणी की।
अपने अध्ययन में, वैज्ञानिकों ने कार्बन डाइऑक्साइड में हाइड्रोजन मिलाने के लिए उत्प्रेरक (Ru/bpyTN-30-CTF) का उपयोग किया, जिसके परिणामस्वरूप दो मूल्यवर्धित उत्पाद प्राप्त हुए: कैल्शियम फॉर्मेट और मैग्नीशियम ऑक्साइड। कैल्शियम फॉर्मेट, जो सीमेंट में योजक, बर्फ़ हटाने वाला पदार्थ और पशु आहार में योजक के रूप में उपयोग होता है, चमड़ा बनाने में भी प्रयोग किया जाता है।
इसके विपरीत, मैग्नीशियम ऑक्साइड का व्यापक रूप से निर्माण और औषधि उद्योगों में उपयोग किया जाता है। यह प्रक्रिया न केवल व्यावहारिक है, बल्कि अत्यंत तीव्र भी है, जिससे कमरे के तापमान पर मात्र 5 मिनट में उत्पाद तैयार हो जाता है। इसके अलावा, शोधकर्ताओं का अनुमान है कि कैल्शियम फॉर्मेट के उत्पादन की पारंपरिक विधियों की तुलना में यह प्रक्रिया वैश्विक तापक्रम परिवर्तन की क्षमता को 20% तक कम कर सकती है।
टीम इस बात का भी आकलन कर रही है कि क्या उनकी विधि पर्यावरण पर पड़ने वाले प्रभाव और आर्थिक व्यवहार्यता का अध्ययन करके मौजूदा उत्पादन विधियों का स्थान ले सकती है। प्रोफेसर यिन ने बताया, "परिणामों के आधार पर, हम कह सकते हैं कि हमारी विधि कार्बन डाइऑक्साइड रूपांतरण का एक पर्यावरण के अनुकूल विकल्प है जो पारंपरिक विधियों का स्थान ले सकती है और औद्योगिक कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को कम करने में मदद कर सकती है।"
कार्बन डाइऑक्साइड को उपयोगी उत्पादों में परिवर्तित करना सुनने में तो आशाजनक लगता है, लेकिन इन प्रक्रियाओं को बड़े पैमाने पर लागू करना हमेशा आसान नहीं होता। अधिकांश सीसीयू प्रौद्योगिकियां अभी तक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध नहीं हो पाई हैं क्योंकि मुख्यधारा की व्यावसायिक प्रक्रियाओं की तुलना में इनकी आर्थिक व्यवहार्यता कम है। डॉ. ली ने निष्कर्ष निकाला, “हमें सीसीयू प्रक्रिया को अपशिष्ट पुनर्चक्रण के साथ जोड़ना होगा ताकि यह पर्यावरण और आर्थिक रूप से व्यवहार्य हो सके। इससे भविष्य में शुद्ध शून्य उत्सर्जन के लक्ष्य को प्राप्त करने में मदद मिल सकती है।”
अधिक जानकारी के लिए देखें: हायॉन्ग यून एट अल., CO2 का उपयोग करके डोलोमाइट में मैग्नीशियम और कैल्शियम आयन गतिकी को उपयोगी मूल्यवर्धित उत्पादों में परिवर्तित करना, जर्नल ऑफ केमिकल इंजीनियरिंग (2023)। DOI: 10.1016/j.cej.2023.143684
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