شانشی کوئلہ تحقیقاتی ادارہ نے کاربن ڈائی آکسائیڈ کو ہائڈروجن کے ذریعہ میتھانول میں تبدیل کرنے سے متعلق صنعتی سطح پر تجربات
Thread Content
شانشی کوئلہ اور کیمیکلز ریسرچ انسٹی ٹیوٹ نے کاربن ڈائی آکسائیڈ کو ہائڈروجن کے ذریعہ میتھانول میں تبدیل کرنے سے متعلق صنعتی تجربات مکمل کر لئے۔مصنف/ذریعہ: تاریخ: 2016-06-02، کلکس کی تعداد: 105۔
حال ہی میں، شانشی کوئلہ اور کیمیکلز ریسرچ انسٹی ٹیوٹ نے کاربن ڈائی آکسائیڈ کو ہائڈروجن کے ذریعہ میتھانول میں تبدیل کرنے کی ٹیکنالوجی کے میدان میں پیش رفت حاصل کی ہے۔ ڈاکٹر ژاؤ ننگ کی قیادت میں تحقیقی ٹیم نے ادارے کی دیگر تحقیقی ٹیموں کے ساتھ مل کر کاربن ڈائی آکسائیڈ کو ہائڈروجن کے ذریعے میتھانول میں تبدیل کرنے سے متعلق تجربات کامیابی سے مکمل کیے، اور اس عمل کو مستحکم طریقے سے جاری رکھنے میں کامیاب ہوئے۔ یہ اس بات کی علامت ہے کہ یہ ٹیکنالوجی صنعتی استعمال کی جانب ایک مضبوط قدم اٹھا چکی ہے۔ میتھانول، کیمیائی صنعت میں استعمال ہونے والے اہم بنیادی مواد میں سے ایک ہے۔ اس کا استعمال بنیادی طور پر فارمالڈیہائڈ، ڈائی میتھائل ایتھر، ایسیٹک ایسڈ جیسی کیمیائی مصنوعات کی تیاری میں کیا جاتا ہے۔ نیز اسے الکینز (ایتھیلین، پروپیلین)، آرومیٹکس (بینزین، ٹولوین، ڈائی ٹولوین)، پیٹرول جیسی کیمیائی مصنوعات یا ایندھن کی تیاری میں بھی استعمال کیا جاتا ہے؛ اس طرح تیل کے وسائل پر انحصار کو کسی حد تک کم کیا جاسکتا ہے۔ اس کے علاوہ، میتھانول ایک صاف توانائی کا ذریعہ بھی ہے؛ اسے اندرونی دہن والے انجنوں یا فیول سیلوں میں ایندھن کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ کاربن ڈائی آکسائیڈ میں موجود کاربن اور آکسیجن کے وسائل کا استعمال کرکے، ہائڈروجن کے ذریعہ میتھانول تیار کیا جاسکتا ہے۔ اس سے کاربن کے وسائل کا دوبارہ استعمال ممکن ہوتا ہے، اور فوسل ایندھنوں اور دیگر وسائل پر انحصار کم ہوتا ہے؛ ساتھ ہی ماحول پر پڑنے والا بوجھ بھی کم ہوتا ہے۔ چونکہ کاربن ڈائی آکسائیڈ کو فعال کرنا مشکل ہے، اس لیے کاربن ڈائی آکسائیڈ کو ہائڈروجن کے ساتھ ملا کر میتھانول تیار کرنے کے عمل کو ممکن بنانے کے لیے مؤثر کیٹالسٹوں کی تیاری ایک اہم تحقیقی مقصد ہے۔ محققین نے متعدد سالوں تک منظم تحقیقات کے ذریعہ، تانبے پر مبنی کیٹالسٹوں کی ڈیزائننگ اور تیاری، کیٹالسٹوں کی ساخت اور ان کی کارکردگی کے درمیان تعلقات، ردِعمل کے عمل، کاربن ڈائی آکسائیڈ کو فعال کرنے کے طریقے، اور ہائڈروجنیشن ردِعمل کے میکانزم جیسے موضوعات پر گہری بصیرت حاصل کی ہے۔ تحقیقات کے نتائج سے پتا چلا کہ CO2 کی تبدیلی کی شرح، Cu کی سطحی رقبے سے متعلق ہے؛ جبکہ مطلوبہ مصنوعات، یعنی میتھانول کی تخلیق کی صلاحیت، کیٹالسٹ کی سطح پر موجود مضبوط قلوی مقامات اور خاص الیکٹرونیکی حالت والے Cu ذرات (Cuα+) سے متعلق ہے۔ تحقیق کے نتائج اعلیٰ معیار کے علمی جرائد میں شائع ہوئے ہیں: (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)۔ اس بنیاد پر، تحقیقی ٹیم نے خودمختار فکری ملکیت رکھنے والے تانبے پر مبنی کیٹالسٹ تیار کیے، اور **دو پیٹنٹ حاصل کیے (201310175806.X، 201410001618.X)، نیز کیٹالسٹوں کی بڑے پیمانے پر تیاری کو بھی ممکن بنایا۔ صنعتی ٹیسٹوں کے نتائج سے پتا چلا کہ کیٹالسٹ کی کارکردگی ملک کے اعلیٰ ترین معیارات کے برابر ہے۔ اس منصوبے کو شانشی صوبے کے کوئلہ پر مبنی اہم سائنسی تحقیقاتی منصوبوں، **قدرتی سائنسز فنڈ**، اور **سائنس و ٹیکنالوجی حمایتی پروگراموں** کی جانب سے مدد فراہم کی گئی ہے۔
اگر یہ بات سچ ہے، تو امید ہے کہ اسے جلد سے جلد صنعتی شکل دی جائے گی۔
ہائیڈروجن تیار کرنے کی لاگت ایک مسئلہ ہے؛ ہائیڈروجن کے ذرائع اور اس کی لاگت کو حل کرنا ہی اصل چیلنج ہے۔ اس کے لئے مشترکہ کوششوں کی ضرورت ہے۔
کاربن ڈائی آکسائیڈ سے میتھانول تیار کرنا ایک اچھا راستہ ہے، لیکن اس کے لئے سستے ہائڈروجن کا مسئلہ حل کرنا ضروری ہے۔ بغیر سستے ہائڈروجن کے یہ صرف ایک تکنیکی حل ہی رہ جاتا ہے۔ نیز، اس عمل سے حاصل ہونے والے میتھانول میں پانی کی مقدار زیادہ ہوتی ہے، اور اسے خالص کرنے کے لئے بھی زیادہ توانائی کی ضرورت پڑتی ہے۔
اس درجہ حرارت، دباؤ، ہوا کی رفتار، میڈیم کی سرگرمی، اور برداشت کی صلاحیت کی آزمائش ضروری ہے۔ فی الحال، کاربن ڈائی آکسائیڈ کی الٹ تبدیلی بھی ایک مقبول موضوع ہے۔ جنوب مغربی علاقے میں بھی ایسے ذرائع موجود ہیں۔