नए शोध के अनुसार, पर्यावरणीय अपशिष्टों को उपयोगी रासायनिक संसाधनों में बदलना हमारी बढ़ती मात्रा में पिलाई प्लास्टिक, कागज और खाद्य अपशिष्ट की कई अपरिहार्य चुनौतियों को हल कर सकता है।
एक महत्वपूर्ण सफलता में, ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने प्लास्टिक और कृषि कचरे जैसी सामग्रियों को सिनगास में बदलने के लिए एक तकनीक विकसित की है, एक पदार्थ जो अक्सर फॉर्मलाडेहाइड और मेथनॉल जैसे रसायन और ईंधन बनाने के लिए उपयोग किया जाता है।
यह परीक्षण करने के लिए सिमुलेशन का उपयोग करना कि सिस्टम कचरे को कितनी अच्छी तरह से तोड़ सकता है, वैज्ञानिकों ने पाया कि उनके दृष्टिकोण, जिसे रासायनिक लूपिंग कहा जाता है, अन्य समान रासायनिक तकनीकों की तुलना में अधिक कुशल तरीके से उच्च गुणवत्ता वाले सिनेगा का उत्पादन कर सकता है। कुल मिलाकर, यह परिष्कृत प्रक्रिया ऊर्जा बचाती है और पर्यावरण के लिए सुरक्षित है, ईशनी कर्की कुडवाअध्ययन के प्रमुख लेखक और एक डॉक्टरेट छात्र रासायनिक और बायोमोलेक्युलर इंजीनियरिंग में ओहियो राज्य में।
“हम अपने दिन-प्रतिदिन के जीवन में आवश्यक रसायनों के लिए Syngas का उपयोग करते हैं,” कुद्वा ने कहा। “इसलिए इसकी शुद्धता में सुधार का मतलब है कि हम इसे विभिन्न प्रकार के नए तरीकों से उपयोग कर सकते हैं।”
आज, अधिकांश वाणिज्यिक प्रक्रियाएं सिनगास बनाती हैं जो लगभग 80 से 85% शुद्ध है, लेकिन कुडवा की टीम ने एक प्रक्रिया में लगभग 90% की शुद्धता हासिल की जिसमें केवल कुछ मिनट लगते हैं।
यह अध्ययन ओहियो स्टेट में पिछले शोध के दशकों पर बनाता है, जिसका नेतृत्व लिआंग-शिह फैन ने किया, जो कि रासायनिक और बायोमोलेक्यूलर इंजीनियरिंग में एक प्रतिष्ठित विश्वविद्यालय के प्रोफेसर थे जिन्होंने अध्ययन की सलाह दी थी। इस पिछले शोध ने चालू करने के लिए रासायनिक लूपिंग तकनीक का उपयोग किया जीवाश्म ईंधन, सीवर गैस और कोयला हाइड्रोजन, syngas और अन्य उपयोगी उत्पादों में।
नए अध्ययन में, सिस्टम में दो रिएक्टर होते हैं: एक मूविंग बेड रिड्यूसर जहां मेटल ऑक्साइड सामग्री द्वारा प्रदान किए गए ऑक्सीजन का उपयोग करके अपशिष्ट टूट जाता है, और एक द्रवित बेड कॉम्बस्टर जो खोए हुए ऑक्सीजन को फिर से भरता है ताकि सामग्री को पुनर्जीवित किया जा सके। अध्ययन से पता चला कि इस अपशिष्ट-से-ईंधन प्रणाली के साथ, रिएक्टर 45% तक अधिक कुशलता से चला सकते हैं और अभी भी अन्य तरीकों की तुलना में लगभग 10% क्लीनर सिनगास का उत्पादन कर सकते हैं।
अध्ययन हाल ही में पत्रिका में प्रकाशित हुआ था ऊर्जा और ईंधन।
एक के अनुसार प्रतिवेदन पर्यावरण संरक्षण एजेंसी द्वारा, 2018 में अमेरिका में 35.7 मिलियन टन प्लास्टिक उत्पन्न किए गए थे, जिनमें से लगभग 12.2% नगरपालिका ठोस अपशिष्ट हैं, जैसे कि प्लास्टिक के कंटेनर, बैग, उपकरण, फर्नीचर, कृषि अवशेष, कागज और भोजन।
दुर्भाग्य से, चूंकि प्लास्टिक अपघटन के लिए प्रतिरोधी हैं, वे लंबे समय तक प्रकृति में बने रह सकते हैं और पूरी तरह से टूटना और रीसायकल करना मुश्किल हो सकता है। पारंपरिक अपशिष्ट प्रबंधन, जैसे कि लैंडफिलिंग और भस्मीकरण, पर्यावरण के लिए भी जोखिम पैदा करता है।
अब, शोधकर्ता प्रदूषण पर अंकुश लगाने में मदद करने के लिए एक वैकल्पिक समाधान पेश कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, यह मापने से कि कार्बन डाइऑक्साइड कितना कार्बन डाइऑक्साइड पारंपरिक प्रक्रियाओं की तुलना में बाहर पंप करेगा, निष्कर्षों से पता चला कि यह कार्बन उत्सर्जन को 45%तक कम कर सकता है।
अध्ययन के सह-लेखक और एक डॉक्टरेट छात्र शेखर शिंदे ने कहा कि उनकी परियोजना का डिजाइन रासायनिक क्षेत्र में से कई में से एक है, जो अधिक टिकाऊ प्रौद्योगिकियों की तत्काल आवश्यकता से प्रेरित है। रासायनिक और बायोमोलेक्युलर इंजीनियरिंग में ओहियो राज्य में।
इस अध्ययन के मामले में, उनका काम जीवाश्म ईंधन पर समाज की निर्भरता को कम करने में मदद कर सकता है।
उन्होंने कहा, “पहले जो किया गया था, उसके संदर्भ में एक कठोर बदलाव आया है और लोग अब क्या करने की कोशिश कर रहे हैं।”
जबकि पहले की तकनीकें केवल बायोमास अपशिष्ट और प्लास्टिक को अलग से फ़िल्टर कर सकती थीं, इस टीम की तकनीक में कई प्रकार की सामग्रियों को एक साथ संभालने की क्षमता है, जो उन्हें परिवर्तित करने के लिए आवश्यक शर्तों को लगातार सम्मिश्रण करके, अध्ययन में कहा गया है।
एक बार जब टीम के सिमुलेशन अधिक डेटा प्राप्त करते हैं, तो वे अंततः अन्य अद्वितीय घटकों के साथ लंबे समय सीमा पर प्रयोगों का संचालन करके सिस्टम की बाजार क्षमताओं का परीक्षण करने की उम्मीद करते हैं।
कुदवा ने कहा, “नगरपालिका के ठोस कचरे को शामिल करने के लिए प्रक्रिया का विस्तार करना जो हमें पुनर्चक्रण केंद्रों से मिलता है, वह हमारी अगली प्राथमिकता है।” “लैब में काम अभी भी इस तकनीक के व्यवसायीकरण और उद्योग को डिकर्बोइंग करने के संबंध में चल रहा है।”
अन्य ओहियो स्टेट के सह-लेखकों में रुशिकेश के। जोशी, तनय ए। जावडेकर, सुदेशना गन, सोनू कुमार, एशिन ए सनी, डेरेन कुलचत्स्की और झू चेंग शामिल हैं। अध्ययन को बकी कीमती प्लास्टिक द्वारा समर्थित किया गया था।
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