బైకార్బోనేట్-వాటర్ క్లస్టర్‌ల స్ఫటికీకరణ ఆధారంగా కార్బన్ క్యాప్చర్: గ్లోబల్ వార్మింగ్‌ను నియంత్రించడానికి ఒక మంచి విధానం

శిలాజ-ఇంధన ఉద్గారాల నుండి కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను సంగ్రహించడానికి కొత్త కార్బన్ క్యాప్చర్ పద్ధతిని రూపొందించారు

వాతావరణ మార్పులకు గ్రీన్‌హౌస్ ఉద్గారాలు అతిపెద్ద సహకారం. కీలకమైన గ్రీన్‌హౌస్ వాయువుల ఉద్గారాలు పెద్ద ఎత్తున పారిశ్రామికీకరణ మరియు మానవ కార్యకలాపాల ఫలితంగా ఉన్నాయి. ఈ గ్రీన్‌హౌస్ ఉద్గారాలలో ఎక్కువ భాగం బొగ్గుపులుసు వాయువు (CO2) శిలాజ ఇంధనాల దహనం నుండి. పారిశ్రామికీకరణ యుగం ప్రారంభమైనప్పటి నుండి వాతావరణంలో మొత్తం CO2 గాఢత 40 శాతానికి పైగా పెరిగింది. గ్రీన్‌హౌస్ ఉద్గారాలలో ఈ స్థిరమైన పెరుగుదల వేడెక్కుతోంది గ్రహం దానిలో 'గ్లోబల్ వార్మింగ్వర్షపాతం నమూనాలు, తుఫాను తీవ్రత, సముద్ర మట్టాలు మొదలైన వాటిలో మార్పుల కారణంగా 'వాతావరణ మార్పు'ను సూచిస్తూ కాలక్రమేణా భూమి యొక్క సగటు ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలకు ఉద్గారాలు కారణమని కంప్యూటర్ అనుకరణలు చూపిస్తున్నాయి. తద్వారా, 'ట్రాప్పింగ్ లేదా క్యాప్చర్'కి తగిన మార్గాలను అభివృద్ధి చేయడం 'వాతావరణ మార్పులను ఎదుర్కోవడంలో ఉద్గారాల నుండి కార్బన్ డయాక్సైడ్ కీలకమైన అంశం. కార్బన్ సంగ్రహ సాంకేతికత దశాబ్దాలుగా ఉంది కానీ పర్యావరణ సమస్యల కారణంగా ఇటీవల ఎక్కువ దృష్టిని పొందింది.

కొత్త కార్బన్ క్యాప్చర్ మెథడాలజీ

యొక్క ప్రామాణిక విధానం కార్బన్ సంగ్రహించడం అనేది ఒక వాయు మిశ్రమం నుండి CO2ని బంధించడం మరియు వేరు చేయడం, తర్వాత దానిని నిల్వకు రవాణా చేయడం మరియు సాధారణంగా భూగర్భంలో ఉన్న వాతావరణం నుండి రిమోట్‌గా నిల్వ చేయడం. ఈ ప్రక్రియ అధిక శక్తితో కూడుకున్నది, అనేక సాంకేతిక సమస్యలు, నష్టాలు మరియు పరిమితులను కలిగి ఉంటుంది, ఉదాహరణకు, నిల్వ సైట్‌లో లీకేజీ యొక్క అధిక సంభావ్యత. లో ప్రచురించబడిన కొత్త అధ్యయనం కెం కార్బన్‌ను సంగ్రహించడానికి ఒక మంచి ప్రత్యామ్నాయాన్ని వివరిస్తుంది. డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ ఎనర్జీ USAలోని శాస్త్రవేత్తలు బొగ్గు-దహనం చేసే పవర్ ప్లాంట్ల నుండి CO2ని తొలగించడానికి ఒక ప్రత్యేకమైన పద్ధతిని అభివృద్ధి చేశారు మరియు ప్రస్తుతం పరిశ్రమలో అమలులో ఉన్న బెంచ్‌మార్క్‌లతో పోలిస్తే ఈ ప్రక్రియకు 24 శాతం తక్కువ శక్తి అవసరమవుతుంది.

పరిశోధకులు సహజంగా సంభవించే పని చేశారు సేంద్రీయ బిస్-ఇమినోగ్వానిడైన్స్ (BIGs) అని పిలువబడే సమ్మేళనాలు, ఇది మునుపటి అధ్యయనాలు చూసినట్లుగా ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన అయాన్‌లతో బంధించే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. BIGల యొక్క ఈ ప్రత్యేక లక్షణం బైకార్బోనేట్ అయాన్‌లకు కూడా వర్తింపజేయాలని వారు భావించారు. కాబట్టి BIGలు సోర్బెంట్ (ఇతర అణువులను సేకరించే పదార్ధం) లాగా పని చేస్తాయి మరియు CO2 ను ఘన సున్నపురాయిగా (కాల్షియం కార్బోనేట్) మారుస్తాయి. సోడా లైమ్ అనేది కాల్షియం మరియు సోడియం హైడ్రాక్సైడ్‌ల మిశ్రమం, ఇది స్కూబా డైవర్‌లు, జలాంతర్గాములు మరియు ఇతర మూసి ఉన్న శ్వాస పరిసరాలలో ఉచ్ఛ్వాస గాలిని ఫిల్టర్ చేయడానికి మరియు CO2 ప్రమాదకరమైన పేరుకుపోకుండా నిరోధించడానికి ఉపయోగిస్తారు. గాలిని అనేకసార్లు రీసైకిల్ చేయవచ్చు. ఉదాహరణకు, స్కూబా డైవర్‌ల కోసం రీబ్రీదర్‌లు వారు ఉండడానికి వీలు కల్పిస్తాయి నీటి అడుగున చాలా కాలం పాటు ఇది అసాధ్యం.

తక్కువ శక్తిని కోరే ప్రత్యేకమైన పద్ధతి

ఈ అవగాహన ఆధారంగా వారు సజల BIG ద్రావణాన్ని ఉపయోగించే CO2 విభజన చక్రాన్ని అభివృద్ధి చేశారు. ఈ ప్రత్యేకమైన కార్బన్-క్యాప్చర్ పద్ధతిలో వారు ద్రావణం ద్వారా ఫ్లూ గ్యాస్‌ను పంపారు, దీని వలన CO2 అణువులు BIG సోర్బెంట్‌తో బంధించబడతాయి మరియు ఈ బైండింగ్ వాటిని ఘన రకంగా స్ఫటికీకరిస్తుంది. సేంద్రీయ సున్నపురాయి. ఈ ఘనపదార్థాలను 120 డిగ్రీల సెల్సియస్‌కు వేడి చేసినప్పుడు, బౌండ్ CO2 విడుదల చేయబడుతుంది, అది నిల్వ చేయబడుతుంది. ఇప్పటికే ఉన్న కార్బన్-క్యాప్చర్ పద్ధతులతో పోలిస్తే ఈ ప్రక్రియ సాపేక్షంగా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద జరుగుతుంది కాబట్టి, ప్రక్రియకు అవసరమైన శక్తి తగ్గుతుంది. మరియు, ఘన సోర్బెంట్‌ని మళ్లీ కరిగించవచ్చు నీటి మరియు పునర్వినియోగం కోసం రీసైకిల్ చేయబడింది.

ప్రస్తుత కార్బన్-క్యాప్చర్ టెక్నాలజీలు నిల్వలో సమస్య, అధిక శక్తి వ్యయం మొదలైన అనేక నిరంతర సమస్యలను కలిగి ఉన్నాయి. ప్రాథమిక సమస్య ద్రవ సోర్బెంట్‌లను ఉపయోగించడం, ఇవి కాలక్రమేణా ఆవిరైపోతాయి లేదా కుళ్ళిపోతాయి మరియు వాటిని వేడి చేయడానికి మొత్తం శక్తిలో కనీసం 60 శాతం అవసరం. అధిక. ప్రస్తుత అధ్యయనంలో ఘన సోర్బెంట్ శక్తి పరిమితిని అధిగమించింది ఎందుకంటే CO2 స్ఫటికీకరించబడిన ఘన బైకార్బోనేట్ ఉప్పు నుండి సంగ్రహించబడుతుంది, దీనికి 24 శాతం తక్కువ శక్తి అవసరం. 10 వరుస చక్రాల తర్వాత కూడా సోర్బెంట్ నష్టం లేదు. శక్తి కోసం ఈ తక్కువ అవసరం కార్బన్ క్యాప్చర్ ఖర్చులను తగ్గిస్తుంది మరియు మేము బిలియన్ల టన్నుల CO2ను పరిగణనలోకి తీసుకున్నప్పుడు, గ్రీన్‌హౌస్ ఉద్గారాలను తగినంతగా సంగ్రహించడం ద్వారా ఈ పద్ధతి చాలా ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది.

ఈ అధ్యయనం యొక్క ఒక పరిమితి సాపేక్షంగా తక్కువ CO2 సామర్థ్యం మరియు శోషణ రేటు, ఇది BIG సోర్బెంట్ యొక్క పరిమిత ద్రావణీయత కారణంగా ఉంది. నీటి. ఈ పరిమితిని పరిష్కరించడానికి పరిశోధకులు అమైనో ఆమ్లాల వంటి సాంప్రదాయ ద్రావకాలను ఈ పెద్ద సోర్బెంట్‌లకు కలపడం గురించి చూస్తున్నారు. ప్రస్తుత ప్రయోగం చిన్న స్థాయిలో జరిగింది, దీనిలో 99 శాతం CO2 ఎగ్జాస్ట్ వాయువుల నుండి తొలగించబడింది. ఈ ప్రక్రియను మరింత ఆప్టిమైజ్ చేయాలి, తద్వారా ప్రతిరోజూ కనీసం ఒక టన్ను CO2ని మరియు వివిధ రకాల ఉద్గారాల నుండి సంగ్రహించేలా స్కేల్ చేయవచ్చు. ఉద్గారాలలో కలుషితాలను నిర్వహించడంలో ఈ పద్ధతి పటిష్టంగా ఉండాలి. కార్బన్ క్యాప్చర్ టెక్నాలజీ యొక్క అంతిమ లక్ష్యం సరసమైన మరియు శక్తి సామర్థ్య పద్ధతిని ఉపయోగించి వాతావరణం నుండి ప్రత్యక్షంగా CO2ని సంగ్రహించడం.

***

{ఉదహరించబడిన మూలం(ల) జాబితాలో దిగువ ఇవ్వబడిన DOI లింక్‌ను క్లిక్ చేయడం ద్వారా మీరు అసలు పరిశోధనా పత్రాన్ని చదవవచ్చు}

మూల (లు)

విలియమ్స్ ఎన్ మరియు ఇతరులు. 2019. స్ఫటికాకార హైడ్రోజన్-బంధిత బైకార్బోనేట్ డైమర్‌ల ద్వారా CO2 క్యాప్చర్. కెం.
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2018.12.025