NEWTEK CO2 उत्पादन संयंत्र कैप्चर और उपयोग प्रौद्योगिकी का सिद्धांत, तकनीकी मार्ग और अनुसंधान स्थिति
सिद्धांत
कार्बन डाइऑक्साइड कैप्चर और उपयोग प्रौद्योगिकी के सिद्धांत को मुख्य रूप से तीन चरणों में विभाजित किया गया है:कब्जा, रूपांतरण और उपयोग।
कब्जा
अधिशोषक और झिल्ली पृथक्करण जैसी प्रौद्योगिकियों के माध्यम से कोयला आधारित बिजली संयंत्रों और स्टील मिलों जैसे औद्योगिक उत्सर्जन स्रोतों से कार्बन डाइऑक्साइड को कैप्चर करें। अधिशोषक एक उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र और छिद्रपूर्ण संरचना वाला एक पदार्थ है जो चुनिंदा रूप से कार्बन डाइऑक्साइड को अधिशोषित कर सकता है; झिल्ली पृथक्करण कार्बन डाइऑक्साइड पृथक्करण प्राप्त करने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड के लिए विभिन्न सामग्रियों की पारगम्यता में अंतर का उपयोग करता है।
परिवर्तन
फोटोकैटलिसिस और इलेक्ट्रोकैटलिसिस जैसी प्रौद्योगिकियों के माध्यम से कैप्चर किए गए कार्बन डाइऑक्साइड को मूल्यवान रसायनों या ईंधन में परिवर्तित करें। फोटोकैटलिटिक रूपांतरण उत्प्रेरक को उत्तेजित करने के लिए प्रकाश ऊर्जा का उपयोग करता है जिससे कार्बन डाइऑक्साइड रासायनिक प्रतिक्रियाओं से गुजरता है; इलेक्ट्रोकैटलिटिक रूपांतरण विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से कार्बन डाइऑक्साइड को ईंधन या रसायनों में परिवर्तित करता है।
उपयोग
परिवर्तित रसायनों या ईंधन का उपयोग ऊर्जा के स्थायी उपयोग को प्राप्त करने के लिए बिजली उत्पादन, परिवहन और अन्य क्षेत्रों में किया जाता है।
तकनीकी मार्ग
कार्बन डाइऑक्साइड कैप्चर और उपयोग प्रौद्योगिकी के तकनीकी मार्ग में मुख्य रूप से निम्नलिखित दिशाएँ शामिल हैं।
कुशल अधिशोषक का अनुसंधान एवं विकास
कार्बन डाइऑक्साइड की कैप्चर दक्षता में सुधार के लिए उच्च सोखना क्षमता और अच्छे पुनर्जनन प्रदर्शन वाले अवशोषक विकसित करें।
- झिल्ली पृथक्करण प्रौद्योगिकी का अनुकूलन
झिल्ली सामग्री के प्रदर्शन में सुधार करें और झिल्ली पृथक्करण प्रौद्योगिकी की पृथक्करण दक्षता और प्रवाह में सुधार करें।
- फोटोकैटलिटिक रूपांतरण प्रौद्योगिकी में निर्णायक उपलब्धि
फोटोकैटलिटिक रूपांतरण प्रौद्योगिकी की रूपांतरण दक्षता और चयनात्मकता में सुधार के लिए नए फोटोकैटलिस्ट विकसित करें।
- इलेक्ट्रोकैटलिटिक रूपांतरण प्रौद्योगिकी का नवाचार
कार्बन डाइऑक्साइड के कुशल रूपांतरण और उपयोग को प्राप्त करने के लिए कुशल इलेक्ट्रोकैटलिस्ट विकसित करें।
- सिस्टम एकीकरण और अनुकूलन
व्यावहारिक अनुप्रयोग मूल्य के साथ एक सिस्टम बनाने के लिए कैप्चर, रूपांतरण और उपयोग प्रौद्योगिकियों को एकीकृत और अनुकूलित करें।
अनुसंधान की स्थिति
वर्तमान में, नई ऊर्जा के क्षेत्र में कार्बन डाइऑक्साइड कैप्चर और उपयोग प्रौद्योगिकी पर अनुसंधान ने कुछ प्रगति की है।
CO2 उत्पादन संयंत्र में अनुप्रयोग
उच्च दक्षता अवशोषक का उपयोग करके, ग्रिप गैस में कार्बन डाइऑक्साइड को कैप्चर किया जा सकता है। 600 मेगावाट के कोयले से चलने वाले बिजली संयंत्र में, प्रत्येक वर्ष महत्वपूर्ण उत्सर्जन कटौती प्रभाव के साथ 1 मिलियन टन से अधिक कार्बन डाइऑक्साइड एकत्र किया जा सकता है।
फोटोकैटलिटिक रूपांतरण प्रौद्योगिकी के संदर्भ में
एक नए प्रकार का फोटोकैटलिस्ट विकसित करें जो कार्बन डाइऑक्साइड को मेथनॉल जैसे ईंधन में कुशलतापूर्वक परिवर्तित कर सके। प्रयोगशाला स्थितियों के तहत, उत्प्रेरक की रूपांतरण दक्षता 12% तक पहुंच गई। इसके अलावा, प्रौद्योगिकी में अभी भी सुधार किया जा रहा है और इसके औद्योगिकीकरण की उम्मीद है।
इलेक्ट्रोकैटलिटिक रूपांतरण तकनीक
एक नए प्रकार का तांबा-आधारित उत्प्रेरक विकसित किया गया है जो कार्बन डाइऑक्साइड को एथिलीन जैसे रसायनों में कुशलतापूर्वक परिवर्तित कर सकता है। औद्योगिक अनुप्रयोगों में, इस उत्प्रेरक की रूपांतरण दक्षता 85% से अधिक तक पहुँच जाती है। इसके अलावा, इस तकनीक में सरल संचालन और कम ऊर्जा खपत के फायदे हैं, और इसमें व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं।
बायोमास ऊर्जा के क्षेत्र में
इस तकनीक का उपयोग करके हर साल बड़ी मात्रा में कार्बन डाइऑक्साइड को एकत्र किया जा सकता है और उसका उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक बायोमास बिजली संयंत्र में, हर साल 150,{1}} टन से अधिक कार्बन डाइऑक्साइड एकत्र किया जा सकता है और उसका उपयोग किया जा सकता है, जिससे ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में काफी कमी आती है। इसके अलावा, यह तकनीक बायोमास को ईंधन या रसायनों में भी परिवर्तित कर सकती है, जिससे बायोमास की ऊर्जा उपयोग दक्षता में सुधार होगा।
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