शान्सी कोयला-रसायन अनुसंधान संस्थान ने कार्बन डाइऑक्साइड को हाइड्रोजन के सहयोग से मेथनॉल में परिवर्तित करने संबं
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शान्सी कोयला रसायन अनुसंधान संस्थान ने कार्बन डाइऑक्साइड को हाइड्रोजन के सहयोग से मेथनॉल में परिवर्तित करने संबंधी प्रक्रिया पर प्रयोग किए।लेखक/स्रोत: तारीख: 2016-06-02; लाइक्स: 105
हाल ही में, शान्सी कोयला रसायन अनुसंधान संस्थान को कार्बन डाइऑक्साइड को हाइड्रोजन के सहयोग से मेथनॉल में परिवर्तित करने संबंधी तकनीक के क्षेत्र में प्रगति हुई है। उप-शोधकर्ता झाओ निंग के नेतृत्व में संशोधन टीम ने संस्थान की अन्य टीमों के सहयोग से कार्बन डाइऑक्साइड को हाइड्रोजन के साथ मिलाकर मेथनॉल बनाने संबंधी प्रयोगों को पूरा किया। इन प्रयोगों में स्थिर संचालन संभव हुआ, जिससे इस तकनीक के औद्योगिक उपयोग की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम उठाया गया। मेथनॉल, रासायनिक उद्योग में सबसे महत्वपूर्ण कच्चे मालों में से एक है। इसका उपयोग मुख्य रूप से फॉर्मल्डिहाइड, डाइमीथाइल ईथर, एसिटिक एसिड जैसे रासायनिक उत्पादों के निर्माण हेतु किया जाता है। इसका उपयोग ऑलिफिन्स (एथिलीन, प्रोपीलीन), आरोमैटिक हाइड्रोकार्बन्स (बेंजीन, टोलुइन, डाइटोलुइन) एवं पेट्रोल जैसे रसायनों/ईंधनों के निर्माण हेतु भी किया जाता है; इससे तेल संसाधनों पर निर्भरता कम होती है। इसके अलावा, मेथनॉल एक स्वच्छ ऊर्जा स्रोत भी है; इसका उपयोग आंतरिक दहन इंजनों या ई-फ्यूल सेलों में ईंधन के रूप में किया जा सकता है। कार्बन डाइऑक्साइड में मौजूद कार्बन एवं ऑक्सीजन संसाधनों का उपयोग करके हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया द्वारा मेथनॉल बनाने से, कार्बन संसाधनों का पुनः उपयोग संभव होता है; इससे जीवाश्म ईंधनों एवं संसाधनों पर निर्भरता कम होती है, एवं पर्यावरण पर पड़ने वाला बोझ भी कम होता है। चूँकि कार्बन डाइऑक्साइड को सक्रिय करना कठिन है, इसलिए कार्बन डाइऑक्साइड को हाइड्रोजन के साथ मिलाकर मेथनॉल बनाने की प्रक्रिया को संभव बनाने हेतु उच्च-दक्षता वाले उत्प्रेरकों का विकास अनुसंधान का मुख्य लक्ष्य है। वर्षों तक किए गए व्यवस्थित अनुसंधानों के माध्यम से, इस अनुसंधान समूह ने तांबा-आधारित उत्प्रेरकों के डिज़ाइन एवं निर्माण, उत्प्रेरकों की संरचना एवं उनके प्रभावों के बीच संबंध, अभिक्रिया प्रक्रियाओं, कार्बन डाइऑक्साइड को सक्रिय करने की प्रक्रियाओं, एवं हाइड्रोजनीकरण अभिक्रियाओं की प्रकृति आदि के बारे में गहरी जानकारी प्राप्त की है। अध्ययन के परिणामों से पता चलता है कि CO2 का रूपांतरण-दर, Cu की सतही क्षेत्रफल से संबंधित है; जबकि इच्छित उत्पाद अर्थात् मेथनॉल की चयनात्मकता, उत्प्रेरक की सतह पर मौजूद शक्तिशाली क्षारीय स्थानों एवं विशेष आयनीय अवस्था वाले Cu आयनों (Cuα+) से संबंधित है। अनुसंधान के परिणाम उच्च स्तरीय शैक्षणिक पत्रिकाओं में प्रकाशित हुए हैं – J. of Catal., 2013, 298: 51-60; Appl. Catal. A: General, 2013, 468: 442-452; J. of CO2 Utiliz., 2013, 2: 16-23; Catal. Sci. & Tech., 2012, 2(7): 1447-1454; 2015, 5, 4365-4377; Catal. Today, 2012, 194(1): 9-15; Catal. Comm., 2014, 50, 78-82; RSC Advances, 2014, 4, 48888-48896; J. of Power Sources, 2014, 251, 113-121; Catalysis Letters, 2015, 145, 1177-1185; Appl. Catal. B, 2016, 191, 8-17. इस आधार पर, अनुसंधान दल ने स्वतंत्र बौद्धिक संपदा वाले तांबे-आधारित उत्प्रेरक विकसित किए। इसके लिए **2 पेटेंट भी प्रदान किए गए (201310175806.X, 201410001618.X), एवं इन उत्प्रेरकों का बड़े पैमाने पर उत्पादन भी संभव हो गया। औद्योगिक एकल-नली परीक्षणों के परिणामों से पता चलता है कि उत्प्रेरक का प्रदर्शन देश के अग्रणी स्तर के बराबर है। इस परियोजना को शान्सी प्रांत की “कोयला-आधारित प्रमुख वैज्ञानिक एवं तकनीकी परियोजनाओं”, **प्राकृतिक विज्ञान फंड** एवं **तकनीकी सहायता कार्यक्रमों** का समर्थन प्राप्त है।
यदि यह सच है, तो इसे जल्द से जल्द औद्योगिक रूप दिया जाना चाह
हाइड्रोजन उत्पादन की लागत एक समस्या है। हाइड्रोजन के स्रोत एवं उसकी लागत को हल करना ही महत्वपूर्ण है। इसके लिए समन्वय आवश्यक है।
कार्बन डाइऑक्साइड से मेथनॉल बनाना एक अच्छा विकल्प है; लेकिन इसके लिए सस्ती हाइड्रोजन की समस्या का समाधान आवश्यक है। बिना सस्ती हाइड्रोजन के यह तो केवल एक तकनीक ही रह जाएगी। साथ ही, इस प्रक्रिया में उत्पन्न होने वाले मेथनॉल में पानी की मात्रा अधिक होती है, और इसे शुद्ध करने हेतु ऊर्जा की भी अधिक आवश्यकता होती है।
इस तापमान, दबाव, वायु-गति, माध्यम की सक्रियता एवं सहनशीलता की जाँच अवश्य होनी चाहिए। वर्तमान में कार्बन डाइऑक्साइड का रिवर्स रूपांतरण भी एक लोकप्रिय विषय है। दक्षिण-पश्चिमी विभाग में भी माध्यम हैं।