एक तरल संगमरमर, जिसमें रेखाएं इसके आंतरिक प्रक्षेप पथ को दर्शाती हैं प्रवाह

CCS आम तौर पर तब होता है जब उत्सर्जन को स्रोत पर कैप्चर किया जाता है , जैसे कि कोयले से चलने वाले बिजली स्टेशन से, किसी दूरस्थ स्थान पर ट्रक से ले जाया जाता है और भूमिगत भंडारण किया जाता है।

लेकिन आलोचकों का कहना है कि कार्बन कैप्चर और स्टोरेज (CCS) में निवेश करने का मतलब उस तकनीक पर दांव लगाना है जो अभी तक बड़े पैमाने पर कारगर साबित नहीं हुई है। वास्तव में, प्रौद्योगिकी के लिहाज से, ठोस और तरल दोनों, प्रभावी कार्बन-कैप्चरिंग सामग्रियों का डिज़ाइन ऐतिहासिक रूप से एक चुनौतीपूर्ण कार्य रहा है।

तो क्या यह कभी जीवाश्म ईंधन उद्योग के कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन का व्यवहार्य समाधान हो सकता है?

उभरता हुआविदेशी शोध ''तरल मार्बल्स'' दिखाता है - नैनोकणों से लेपित छोटी बूंदें - संभवतः कार्बन को पकड़ने के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्रियों में वर्तमान चुनौतियों का समाधान कर सकती हैं। औरहमारा मॉडलिंग शोध, जो कल प्रकाशित हुआ, हमें इस भविष्य की तकनीक को वास्तविकता बनाने के करीब एक बड़ा कदम लाता है। .

कार्बन कैप्चर से जुड़ी समस्याएं

इसके अंतर्गतप्रौद्योगिकी निवेश रोडमैप< स्पैन स्टाइल = "रंग: काला">, मॉरिसन सरकार सीसीएस को प्राथमिकता वाली कम-उत्सर्जन तकनीक मानती है। , और इसे विकसित करने के लिए दस वर्षों में $300 मिलियन का निवेश कर रहा है।

लेकिन CCS की प्रभावकारिता और दक्षता लंबे समय से है अपनी उच्च-परिचालन लागत और व्यापक अनुप्रयोग के लिए बढ़ते मुद्दों के कारण विवादास्पद।

एक सतत समस्या, विशेष रूप से, CO₂ को पकड़ने के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्रियों की प्रभावशीलता है, जैसे कि अवशोषक। एक उदाहरण को “एमाइन स्क्रबिंग” कहा जाता है, उदाहरण के लिए, CO₂ को अलग करने के लिए 1930 से एक विधि का उपयोग किया जाता है। प्राकृतिक गैस और हाइड्रोजन से।

अमीन स्क्रबिंग की समस्याओं में इसकी उच्च लागत, संक्षारण संबंधी समस्याएं औरसामग्री और ऊर्जा में उच्च हानि। तरल मार्बल्सइनमें से कुछ चुनौतियों पर काबू पा सकते हैं।

यह तकनीक नग्न आंखों के लिए लगभग अदृश्य हो सकती है, जिसमें कुछ पत्थर 1 मिलीमीटर व्यास से कम के होते हैं। इसमें जो तरल पदार्थ होता है - आमतौर पर पानी या अल्कोहल - माइक्रोलीटर के पैमाने पर होता है (एक माइक्रोलीटर एक मिलीलीटर का हजारवां हिस्सा होता है)।

मार्बल में नैनोकणों की एक बाहरी परत होती है जो एक लचीला और छिद्रपूर्ण खोल बनाती है, जो अंदर के तरल को बाहर निकलने से रोकती है। इस कवच के लिए धन्यवाद, वे तरल कोर के साथ लचीले, फैलने योग्य और नरम ठोस की तरह व्यवहार कर सकते हैं।

मार्बल का CCS से क्या संबंध है?< /पी>

तरल मार्बल्स में कई अनूठी क्षमताएं होती हैं: वे तैर सकते हैं, वे आसानी से लुढ़क सकते हैं, और उन्हें एक दूसरे के ऊपर रखा जा सकता है .

अन्य वांछनीय गुणों में संदूषण के प्रति प्रतिरोध, कम-घर्षण और लचीला हेरफेर शामिल है, जो उन्हें गैस कैप्चर जैसे अनुप्रयोगों के लिए आकर्षक बनाता है। दवा वितरण और यहां तक ​​कि लघु जैव-रिएक्टर के रूप में भी।

CO₂ कैप्चर के संदर्भ में, गैसों, तरल पदार्थों और ठोस पदार्थों के साथ चयनात्मक रूप से बातचीत करने की उनकी क्षमता सबसे महत्वपूर्ण है। तरल मार्बल्स का उपयोग करने का एक प्रमुख लाभ उनका आकार और आकार है, क्योंकि केवल मिलीमीटर आकार के हजारों गोलाकार कणों को सीधे बड़े रिएक्टरों में स्थापित किया जा सकता है।

रिएक्टर से निकलने वाली गैस मार्बल्स से टकराती है, जहां यह नैनोकणों के बाहरी आवरण से चिपक जाती है।प्रक्रिया जिसे "अवशोषण" कहा जाता है)। फिर गैस भीतर के तरल के साथ प्रतिक्रिया करती है, CO₂ को अलग करती है और इसे संगमरमर के अंदर जमा कर लेती है। बाद में, हम इस CO₂ को बाहर निकाल सकते हैं और इसे भूमिगत संग्रहीत कर सकते हैं, और फिर भविष्य के प्रसंस्करण के लिए तरल को रीसायकल कर सकते हैं।

उदाहरण के लिए, तरल (और) के कारण यह प्रक्रिया CO₂ को कैप्चर करने का अधिक समय और लागत प्रभावी तरीका हो सकती है संभावित रूप से ठोस) पुनर्चक्रण, साथ ही साथ मार्बल्स की उच्च यांत्रिक शक्ति, प्रतिक्रियाशीलता, सोखने की दर और दीर्घकालिक स्थिरता।

तो हमें कौन रोक रहा है?

हालिया प्रगति के बावजूद, तरल मार्बल्स के कई गुण मायावी बने हुए हैं। इसके अलावा, तरल मार्बल्स का परीक्षण करने का एकमात्र तरीका वर्तमान में प्रयोगशाला में किए गए भौतिक प्रयोग हैं।

भौतिक प्रयोगों की अपनी सीमाएँ होती हैं, जैसे सतह तनाव और सतह क्षेत्र को मापने में कठिनाई, जो महत्वपूर्ण संकेतक हैं संगमरमर की प्रतिक्रियाशीलता और स्थिरता।

इस संदर्भ में, हमारी नई कम्प्यूटेशनल मॉडलिंग इन गुणों के बारे में हमारी समझ में सुधार कर सकता है, और महंगी और समय-गहन प्रयोग-केवल प्रक्रियाओं के उपयोग पर काबू पाने में मदद कर सकता है।

एक अन्य चुनौती रिएक्टर के भीतर तरल संगमरमर सरणियों में हेरफेर करने के लिए व्यावहारिक, कठोर और बड़े पैमाने पर दृष्टिकोण विकसित करना है। वर्तमान में हम जिस कम्प्यूटेशनल मॉडलिंग पर काम कर रहे हैं, उसका लक्ष्य बेहतर सुविधा और सटीकता के साथ तरल मार्बल्स के आकार और गतिशीलता में त्रि-आयामी परिवर्तनों का विश्लेषण करना होगा।

यह CO₂ कैप्चर सहित असंख्य इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों के लिए नए क्षितिज खोलेगा।

कार्बन कैप्चर से परे

तरल मार्बल्स पर शोध लगभग 20 साल पहले एक जिज्ञासु विषय के रूप में शुरू हुआ था और तब से चल रहे शोध ने इसे बना दिया है। कार्बन कैप्चर से परे अनुप्रयोगों वाला एक लोकप्रिय मंच।

यह अत्याधुनिक तकनीक न केवल जलवायु समस्याओं को हल करने के तरीके को बदल सकती है, बल्कि पर्यावरण और चिकित्सा समस्याओं को भी बदल सकती है।

उदाहरण के लिए, चुंबकीय तरल मार्बल्स ने अपनी क्षमता का प्रदर्शन किया हैबायोमेडिकल प्रक्रियाएं, जैसे दवा वितरण, शरीर के बाहर चुंबक का उपयोग करके खोलने और बंद करने की उनकी क्षमता के कारण। तरल मार्बल्स के अन्य अनुप्रयोगों में गैस सेंसिंग, अम्लता सेंसिंग और प्रदूषण का पता लगाना शामिल है।

अधिक मॉडलिंग और प्रयोगों के साथ, अगला तार्किक कदम इस तकनीक को मुख्यधारा के उपयोग के लिए बढ़ाना होगा।

द कन्वर्सेशन, 8 दिसंबर

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