গবেষকরা হাইড্রোকার্বন উত্পাদন প্রদর্শন করছেন যা সম্পূর্ণ সৌর শক্তিতে চলে

কার্বন ধারণ। হাইড্রোজেন উৎপাদন। সিন্থেটিক জ্বালানী। আমাদের কার্বন নিঃসরণ দ্বারা সৃষ্ট সংকট মোকাবেলায় এই সমস্ত প্রযুক্তিকে সম্ভাব্য সম্পদ হিসেবে প্রস্তাব করা হয়েছে। যদিও তারা ছোট পাইলট বিক্ষোভে কাজ করেছে, বেশিরভাগই আমাদের প্রয়োজনীয় অর্থনৈতিক সমাধান প্রদানের জন্য প্রসারিত করার ক্ষমতা প্রদর্শন করেনি।

এদিকে, ইউরোপীয় গবেষকদের একটি দল পদ্ধতিগুলিকে একটি একক আন্তঃসংযুক্ত উত্পাদন প্ল্যাটফর্মের অংশ হিসাবে দেখে যা সূর্যালোক এবং বায়ু থেকে কেরোসিনে যায়। জুরিখের পরীক্ষাগারের ছাদে একটি ছোট ইনস্টলেশনের জন্য ধন্যবাদ, দলটি কিছু আয়না এবং বেশ কয়েকটি প্রতিক্রিয়া চেম্বার ব্যবহার করে অল্প পরিমাণে বিভিন্ন জ্বালানী তৈরি করে। যদিও এটি প্রদর্শন করা প্রয়োজন যে সমগ্র উত্পাদন প্রক্রিয়াটি স্কেল করা যেতে পারে, গবেষকরা অনুমান করেন যে প্ল্যাটফর্মটি সাহারার জমির একটি ছোট অংশ ব্যবহার করে সমগ্র বাণিজ্যিক বিমান শিল্পকে জ্বালানী দিতে পারে।

প্রক্রিয়া

বায়ুকে জ্বালানীতে রূপান্তরের প্রক্রিয়ায় মাত্র তিনটি ধাপ রয়েছে। প্রথমটি হল কাঁচা উপাদান, বিশেষ করে কার্বন ডাই অক্সাইড এবং জল আলাদা করা। এটি ইটিএইচ জুরিখের একটি স্পিনঅফ থেকে একটি ছোট বাণিজ্যিক ইউনিট ব্যবহার করে করা হয়; ডিভাইসটি একটি গরম/কুলিং চক্র এবং অ্যামাইন ব্যবহার করে যা CO উভয়ই শোষণ করে₂ এবং এইচ₂পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায়, উত্তপ্ত হলে তিনি তাদের ছেড়ে দেন। বিপজ্জনক জল খুব বিশুদ্ধ এবং আমরা পরিষ্কার জলের জন্য ব্যবহার করি এমন অন্যান্য ব্যবহারের সাথে প্রতিযোগিতা করে না।

সেখান থেকে, উপকরণগুলিকে অন্য ইউনিটে পাঠানো হয় যা পুনরায় গরম/কুলিং চক্র ব্যবহার করে কার্বন মনোক্সাইড এবং হাইড্রোজেনে রূপান্তরিত করে। প্রক্রিয়াটি সিরাম অক্সাইড ব্যবহার করে, যা আংশিকভাবে পচে যায় এবং উচ্চ তাপমাত্রায় অক্সিজেন ছেড়ে দেয়। একবার এটি পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় ফিরে গেলে, সিরাম যে কোনও উপলব্ধ উত্স (জল বা কার্বন ডাই অক্সাইড) থেকে অক্সিজেন ছেড়ে দেবে। এই প্রক্রিয়াটি নিয়ন্ত্রণ করার জন্য প্রয়োজনীয় উচ্চ তাপটি আয়নাগুলির একটি সিরিজ দ্বারা সরবরাহ করা হয় যা আগত সূর্যালোককে কেন্দ্রীভূত করে এবং উত্তাপের সময় প্রতিক্রিয়া চেম্বারটি 5,000 এরও বেশি সূর্যে পৌঁছায়। আয়নার ফোকাসকে সামনে পিছনে ঘোরানোর মাধ্যমে, এই দুটি বিক্রিয়া চেম্বারকে একই সাথে চালানোর জন্য উত্তাপ যথেষ্ট – একটি পানির জন্য এবং অন্যটি কার্বন ডাই অক্সাইডের জন্য।

ফলস্বরূপ, কার্বন মনোক্সাইড এবং হাইড্রোজেন একটি গৌণ প্রতিক্রিয়া চেম্বারে পাঠানো হয়, যেখানে একটি বাণিজ্যিক তামা-ভিত্তিক অনুঘটক তাদের মিথানল বা কেরোসিনের মতো জ্বালানীতে রূপান্তর করতে পারে এবং প্রতিক্রিয়া পণ্যটি জমা হওয়া পদার্থের সঠিক মিশ্রণ দ্বারা নির্ধারিত হয়। এই ধাপে উচ্চ চাপ এবং উচ্চ তাপমাত্রা প্রয়োজন।

সিস্টেম সম্পূর্ণ স্বাধীন নয়। ভালভগুলি অবশ্যই খোলা এবং বন্ধ করতে হবে এবং গ্যাসগুলি অবশ্যই চাপের মধ্যে থাকতে হবে। যাইহোক, এই কাজগুলি সম্পাদন করার জন্য একটি ফটোভোলটাইক প্যানেল এবং ব্যাটারি যুক্ত করা তুলনামূলকভাবে তুচ্ছ হবে। প্রথম এবং শেষ পর্যায়ে ব্যবহৃত তাপ মধ্যম পর্যায়ে ব্যবহৃত উচ্চ তাপমাত্রা থেকে বর্জ্য তাপ অপসারণ করেও সরবরাহ করা যেতে পারে।

এখানে ব্যবহৃত খুব ছোট স্কেলে প্রক্রিয়াটি খুব ধীর ছিল। একদিনে, সাত ঘন্টা দরকারী সূর্যালোকের সাথে, উদ্ভিদটি 32 মিলিলিটার মিথানল তৈরি করেছিল, যা প্রধান দূষক হিসাবে জলের সাথে মিশ্রিত হয়েছিল। প্রতিক্রিয়া মিশ্রণ পরিবর্তন করা কেরোসিন উৎপাদনের অনুমতি দেয়, যা আলাদা করা সহজ। জীবাশ্ম জ্বালানী থেকে কেরোসিনের দূষিত পদার্থের তুলনায় ফলাফল ভাল ছিল। সিন্থেটিক কেরোসিনে সালফার এবং নাইট্রোজেনযুক্ত রাসায়নিক পদার্থ ছিল না, যার ফলে কাঁচ এবং অন্যান্য দূষিত হয়।

এটা কি মাত্রিক হবে?

সাধারণভাবে, ফলাফলগুলি পরিষ্কার: প্রক্রিয়াটি কাজ করতে পারে, তবে এটি বর্তমান পরিস্থিতিতে প্রাসঙ্গিক হওয়ার জন্য যথেষ্ট উত্পাদনশীল নয়, তাই বেশিরভাগ লেখা অপ্টিমাইজেশন এবং স্কেলিং সম্পর্কে। অপ্টিমাইজেশন মূলত অনেক ছোট উন্নতির বিষয়, যেমন বর্জ্য তাপের আরও ভাল ব্যবহার নিশ্চিত করতে যে সমস্ত প্রয়োজনীয় তাপ সৌর প্রতিফলক দ্বারা সরবরাহ করা হয়। অন্যান্য লক্ষ্যগুলির মধ্যে আরও ভাল অনুঘটক এবং ধাপগুলির মধ্যে গ্যাসগুলি রাখার আরও কার্যকর উপায় অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

তারপর স্কেল সমস্যা আছে. গবেষকদের মতে, নিউইয়র্ক এবং লন্ডনের মধ্যে দৈনিক রাউন্ড-ট্রিপ ফ্লাইট প্রদানের জন্য 10টি মিরর ফার্ম যা প্রতিক্রিয়া চেম্বারে সরাসরি সূর্যালোক দেয়, যে এলাকায় শক্তিশালী এবং অবিচ্ছিন্ন সূর্যালোক পাওয়া যায়। এর অর্থ হল আয়না দিয়ে মরুভূমির প্রায় 3.8 বর্গকিলোমিটার জুড়ে। (প্রসঙ্গের জন্য, এটি ক্যালিফোর্নিয়ার আকারের প্রায় এক চতুর্থাংশ ইভানপাহ সোলার ইনস্টলেশন.)

বাণিজ্যিক বিমানের সমস্ত জ্বালানি চাহিদা মেটাতে সাহারা মরুভূমির অর্ধেক ভূপৃষ্ঠ দখল করা প্রয়োজন। এবং এর মানে হল যে ক অনেক আয়না থেকে

গবেষকরা পরামর্শ দেন যে আমরা প্রযুক্তি সহ অন্যান্য পুনর্নবীকরণযোগ্য উত্সগুলিতে পরিলক্ষিত খরচে একটি তীব্র হ্রাস দেখতে পাব। সৌর শক্তিকে কেন্দ্রীভূত করতে. এই আয়না-ভিত্তিক প্রযুক্তি গত 15 বছরে দাম 60 শতাংশ কমেছে। যাইহোক, এই সমস্ত আয়না এবং তাদের সাথে সম্পর্কিত ডিভাইসগুলির উচ্চ উপাদান খরচ, সেইসাথে তাদের পরিষ্কার রাখার জন্য রক্ষণাবেক্ষণের খরচের কারণে, ফটোভোলটাইকগুলির সাথে আমরা যে মূল্য হ্রাস দেখি তা সম্ভব কিনা তা সন্দেহজনক।

ফ্লিপসাইড হল যে সৌর শক্তি খরচের ঘনত্ব ক্রমাগত হ্রাস পাচ্ছে, এবং এই সঞ্চয়ের অনেকগুলি সম্ভবত এই ধরনের তাপ-নিয়ন্ত্রিত রসায়নে প্রয়োগ করা যেতে পারে। এবং সম্ভবত এই মৌলিক ধারণা – সৌর শক্তি দ্বারা চালিত সবুজ রসায়ন – কেরোসিনের চেয়ে উচ্চ মূল্যের জ্বালানী উত্পাদন করতে অভিযোজিত হতে পারে।

প্রকৃতি, 2021. DOI: 10.1038 / s41586-021-04174-y (DOI সম্পর্কে)।