کاربن ڈائی آکسائیڈ سے میتھانول کی تیاری

ہائیڈروجن کی پیداوار کے لیے توانائی کی ضرورت ہوتی ہے۔ فی الحال ملک میں ونڈ انرجی، سولر انرجی وغیرہ سے حاصل شدہ بےکار بجلی کی مقدار بہت زیادہ ہے؛ اس بجلی کا استعمال ہائیڈروجن پیدا کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ آئس لینڈ میں مدوجزری توانائی سے بجلی پیدا کرنے کے بعد اس بجلی کے ذریعے ہائیڈروجن تیار کی جاتی ہے۔

فی الحال، ملک کے اندر بڑے پیمانے پر میتھانول تیار کرنے اور کوئلے سے میتھانول سے الائنز تیار کرنے والے منصوبے زیادہ تر داخلی علاقوں میں ہیں۔ کیا کوئی مناسب طریقہ موجود ہے؟

شنگھائی انسٹیٹیوٹ آف ایڈوانسڈ اسٹڈیز نے کاربن ڈائی آکسائیڈ سے میتھانول بنانے کی صنعتی مظاہرے پر کام مشترکہ طور پر مکمل کیا۔ مصنف/ذریعہ: تاریخ: 12 جولائی 2016، ویوز: 7۔ گزشتہ دو سالوں میں، چائنیز اکیڈمی آف سائنسز کے شنگھائی انسٹیٹیوٹ آف ایڈوانسڈ اسٹڈیز اور شنگھائی ہوای گروپ نے کاربن ڈائی آکسائیڈ سے میتھانول بنانے کی صنعتی ٹیکنالوجی کی تحقیق و ترقی پر مشترکہ طور پر کام کیا ہے۔ تقریباً 1200 گھنٹوں تک مسلسل چلنے والے سنگل-ٹیوب ٹیسٹ کی کامیابی کے بعد، حال ہی میں ریسرچ اینڈ ڈویلپمنٹ ٹیم اور ڈیزائن ڈپارٹمنٹ نے سالانہ 100,000 سے 300,000 ٹن کاربن ڈائی آکسائیڈ سے میتھانول بنانے کی ٹیکنالوجی پیکیج کی تیاری مکمل کی ہے۔ کاربن ڈائی آکسائیڈ کو ہائڈروجن کے ساتھ ملا کر میتھانول کی تیاری سے ایک طرف تو CO2 سے کیمیائی خام مواد تیار کیا جا سکتا ہے، جس سے کاربن اور ہائڈروجن کے ذرائع کا دوبارہ استعمال ممکن ہوتا ہے۔ ； دوسری جانب، اسے نئی توانائی سے الیکٹرولیسس کے ذریعے ہائڈروجن پیدا کرنے اور کلور-الکلی صنعت سے جوڑا جا سکتا ہے، تاکہ ہائڈروجن وسائل کو ذخیرہ کیا جا سکے۔ اس عمل نے کبھی دنیا بھر میں “میتھانول معیشت” سے متعلق وسیع پیمانے پر بحثوں کو جنم دیا، لیکن فی الحال کاربن ڈائی آکسائیڈ سے میتھانول تیار کرنے والے کیٹالسٹوں میں تبدیلی کی شرح اور انتخابی صلاحیت میں کمی ہے۔ اسی وجہ سے دنیا بھر کی کئی کمپنیاں اور تحقیقی ادارے، جیسے ڈنمارک کی ٹوپسو، جاپان کی کانسائی پاور کمپنی اور میتسوبیشی ہیوی انڈسٹریز، جرمنی کی روچ کمپنی، اور جنوبی کوریا کا سائنس اینڈ ٹیکنالوجی انسٹیٹیوٹ، مؤثر کیٹالسٹوں اور اس سے متعلق ٹیکنالوجیوں کی تیاری پر کام کر رہے ہیں۔ سائنس و ٹیکنالوجی کی وزارت کے "سائنسی و ٹیکنالوجیکل سپورٹ پروگرام"، چینی اکادمی برائے سائنسز کے "اسٹریٹجک نیوکلیئر پائلٹ پروجیکٹ" اور شنگھائی سائنس و ٹیکنالوجی کمیشن کے اہم منصوبوں کی حمایت سے، شنگھائی انسٹیٹیوٹ آف ایڈوانسڈ ریسرچ کی ٹیم نے CO2 کی فعالیت کے میکانزم پر گہری تحقیق کرنے کے بعد، کیٹالسٹ کی بڑے پیمانے پر پیداوار کے عمل میں درپیش اہم مسائل حل کر لیے۔ اس کے علاوہ، شنگھائی ہوای گروپ کے ساتھ تعاون کے ذریعے، انہوں نے پائلٹ پیمانے پر پیداواری عمل کے تمام مراحل کو کامیابی سے جوڑا اور اسے مستحکم طریقے سے چلایا۔ فی الحال، 10 سے 30 ہزار ٹن فی سال کی پیداواری صلاحیت والے کاربن ڈائی آکسائیڈ سے میتھانول تیار کرنے کے لئے درکار تکنیکی عملیات کی تیاری مکمل ہو چکی ہے، اور اسے ماہرین کی جانب سے منظور کر لیا گیا ہے؛ لہذا اسے تجارتی سطح پر استعمال کرنے کے لئے تیار کر لیا گیا ہے۔ فی الحال اس ٹیکنالوجی سے متعلق **10 ایجادات کے لیے پیٹنٹ درخواستیں دائر کی جا چکی ہیں، اور کیٹالسٹ کی کارکردگی و یک-ٹیوب ٹیسٹ کے نتائج موجودہ عوامی طور پر رپورٹ شدہ معیارات سے بہتر ہیں۔ اس سے کاربن ڈائی آکسائیڈ سے ہائڈروجن کے ذریعے میتھانول تیار کرنے کی ٹیکنالوجی کی صنعتی پیداوار میں مدد ملے گی، اور یہ ہمارے ملک کے لیے کاربن ڈائی آکسائیڈ کے وسائل کے مؤثر استعمال کا ایک ممکنہ حل فراہم کرتا ہے۔

شانشی کول کیمسٹری انسٹیٹیوٹ نے شانشی صوبے کے کوئلہ مبنی سائنس و ٹیکنالوجی کے اہم خصوصی منصوبے “کاربن ڈائی آکسائیڈ کی اعلیٰ قیمتی کیمیائی تبدیلی اور استعمال” پر تحقیقی پیشرفت کے تبادلہ خیالات کے لیے ایک اجلاس منعقد کیا۔ مصنف/ذریعہ: تاریخ: 12 جولائی 2016، نظریات: 3۔ 23 جون کو، شانشی کول کیمسٹری انسٹیٹیوٹ نے شانشی صوبے کے کوئلہ مبنی سائنس و ٹیکنالوجی کے اہم خصوصی منصوبے “کاربن ڈائی آکسائیڈ کی اعلیٰ قیمتی کیمیائی تبدیلی اور استعمال” پر تحقیقی پیشرفت کے تبادلہ خیالات کے لیے ایک اجلاس کا اہتمام کیا۔ اجلاس کی صدارت پروجیکٹ لیڈر، محقق وانگ جونوے اور چیف سائنسدان، محقق ٹان ییشینگ نے کی۔ شانشی صوبے کا سائنس اور ٹیکنالوجی ڈپارٹمنٹ، نیز شانشی یونیورسٹی، لوآن گروپ جیسے تعاون کرنے والے اداروں کے افراد بھی اس میں شریک ہوئے۔ شانشی صوبے کے سائنس و ٹیکنالوجی ڈپارٹمنٹ کے سماجی ترقیاتی شعبے کے سربراہ گو جیولن نے پہلے بات کی۔ انہوں نے کاربن ڈائی آکسائیڈ کی تبدیلی اور استعمال کی اہمیت کو شانشی صوبے کی کم کاربن معیشت کی ترقی میں اہم قرار دیا، اور امید ظاہر کی کہ شانشی انسٹیٹیوٹ آف کول کیمسٹری کم کاربن اقدامات میں اپنا کردار ادا کرے گا۔ اس کے بعد، “کاربن ڈائی آکسائیڈ کی اعلیٰ قیمتی کیمیائی تبدیلی اور استعمال” منصوبے کے مختلف موضوعات کے ذمہ داران نے اپنے اپنے موضوعات پر تحقیقی پیشرفت کے بارے میں تفصیلی رپورٹ پیش کی۔ CO2 سے میتھانول کی ہائڈروجنیشن سنتھسس کے حوالے سے 5 لیٹر والے سنگل رییکٹر کا تجربہ کامیابی سے مکمل کیا گیا ہے؛ جس میں CO2 کی تبدیلی کی شرح اور میتھانول کی انتخابیت بالترتیب 50% اور 80% سے زیادہ تک پہنچ گئی ہیں۔ ； CO2 کے ذریعہ پولی یوریتھین تیار کیا جاتا ہے، اور اس طریقے سے مختلف قسم کے حلقوی کاربونیٹس بھی تیار کئے جاسکتے ہیں۔ پری-پولیمرائزیشن کے طریقے سے بھی پولی یوریتھین تیار کیا جاتا ہے۔ اس طریقے سے تیار کردہ پولی یوریتھین کی کشیدگی کی صلاحیت 10–40 MPa ہوتی ہے، جبکہ اس کی لچکداری 10% سے 180% تک ہوتی ہے۔ ； سنتھیٹک آئسومرک ہائڈروکاربنز میں، i-HC/t-HC کا تناسب 80% سے زیادہ ہوتا ہے۔ ； CO2 معدنیکرن کے ذریعے ہائیڈریٹڈ میگنیشیم کاربونیٹ تیار کرتے وقت کاربن فکسیشن کی شرح 93 فیصد سے زیادہ ہے۔ ما گووژانگ، چینگ فانگچن، لیاؤ ہونگچیانگ، شین وینژونگ اور دیگر منصوبے کے ماہرین نے بھی تحقیقی موضوع سے متعلق خاص مسائل پر محققین کے ساتھ تفصیلی بحث کی، کئی قیمتی تجاویز اور مشورے پیش کیے۔ انہوں نے سب کو یہ ترغیب دی کہ سائنسی تحقیقی کام مکمل کرنے کے ساتھ ساتھ مارکیٹ سے ربط پر بھی توجہ دیں اور تحقیقی نتائج کے صنعتی استعمال اور ان کے فروغ کو فعال طور پر آگے بڑھائیں۔ رپورٹ سننے کے بعد، گو جیولن نے مختلف منصوبوں میں حاصل ہونے والی اچھی پیش رفت پر اطمینان کا اظہار کیا، شانشی کول کیمسٹری انسٹیٹیوٹ کی CO2 کی تبدیلی اور استعمال سے متعلق کوششوں کی تصدیق کی، اور تجویز دی کہ منصوبے کی پیش رفت میں درپیش تکنیکی مسائل کا زیادہ گہرائی سے اور جامع تجزیہ کیا جائے تاکہ CO2 کی کم لاگت اور بڑے پیمانے پر تبدیلی و استعمال کے لیے جلد از جلد قابل عمل حل پیش کیے جا سکیں۔ شانشی کول کیمسٹری انسٹیٹیوٹ کے سائنس و ٹیکنالوجی ڈویلپمنٹ ڈپارٹمنٹ کے ڈائریکٹر جیانگ ڈونگ نے شانشی صوبائی محکمہ برائے سائنس و ٹیکنالوجی کے رہنماؤں اور متعلقہ ماہرین کا، منصوبے کے حوالے سے دی گئی قیمتی تجاویز پر شکریہ ادا کیا۔ انہوں نے اس بات پر بھی خوشی کا اظہار کیا کہ شانشی کول کیمسٹری انسٹیٹیوٹ نے پہلی بار شانشی صوبے کے اہم سائنس و ٹیکنالوجی منصوبوں کی پیش رفت پر تبادلہ خیالات کے لیے ایک اجلاس منعقد کیا۔ انہوں نے زور دیا کہ منصوبوں کی تحقیق میں نہ صرف ٹیکنالوجی کی ترقی اور بہتری پر توجہ دینی ضروری ہے، بلکہ موجودہ پیش رفت کا جائزہ لے کر بنیادی مسائل کو سمجھنا بھی ضروری ہے، تاکہ منصوبے کو کامیابی سے آگے بڑھایا جاسکے۔

ناقابل اعتماد۔ ہوا چلانا ٹھیک ہے۔ لیکن حقیقی قدر شاید نہ ہو۔ مگر اس صورت میں جب ہائیڈروجن مفت ہو۔ بجلی ضائع کرنا ایک اچھا حل ہے، لیکن مقدار کتنی ہونی چاہیے؟

اگر کاربن ٹیکس بڑھ جائے، بجلی کی قیمتیں کم ہو جائیں، اور سبسڈی بھی دی جائے تو یہ کافی قابل عمل ہوگا۔ کاربن اخراج کم کرنے کے معاملے پر دنیا بھر کے ممالک معاشی راستے تلاش کر رہے ہیں؛ فی الحال وہ اسی سفر پر ہیں۔