हर साल करोड़ों टन प्लास्टिक का उत्पादन होता है। उनमें से अधिकांश अपशिष्ट बन जाते हैं और सदियों में विघटित हो जाएंगे, जिससे वैश्विक पर्यावरणीय समस्याएं पैदा होंगी। इसलिए, वैज्ञानिकों ने अपना ध्यान इंजन और औद्योगिक उपयोग के लिए उपयुक्त तरल ईंधन सहित प्लास्टिक को ऊर्जा में परिवर्तित करने के तरीकों को खोजने पर केंद्रित किया है। और उन्होंने उसे ढूंढ लिया। रैम्बलर लेख में और पढ़ें।
पायरोलिसिस: प्लास्टिक को परिवर्तित करने की मुख्य विधि
आज जिस तकनीक पर ध्यान दिया जा रहा है उसे पायरोलिसिस कहा जाता है। इस प्रक्रिया में ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में प्लास्टिक कचरे को उच्च तापमान पर गर्म करना शामिल है, जिससे लंबे पॉलिमर अणु छोटी हाइड्रोकार्बन श्रृंखलाओं – तरल, गैस और ठोस भागों में टूट जाते हैं।
पायरोलिसिस कोई नई बात नहीं है; इसका दशकों से अध्ययन किया जा रहा है। अपने मानक रूप में, यह उत्पादों का मिश्रण तैयार करता है जिसे बाद में गैसोलीन, डीजल या ईंधन तेल में संसाधित किया जा सकता है। हालाँकि, शास्त्रीय पायरोलिसिस संयंत्रों को ईंधन दक्षता बढ़ाने और गुणवत्ता में सुधार करने के लिए अक्सर उत्प्रेरक (रासायनिक प्रतिक्रिया त्वरक) की आवश्यकता होती है, जिससे प्रक्रिया की लागत और जटिलता बढ़ जाती है।
नवीनतम वैज्ञानिक प्रगति
हालिया प्रमुख प्रगति में से एक येल विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों के काम से आई, जिन्होंने एक पायरोलिसिस संयंत्र विकसित किया जो महंगे उत्प्रेरक का उपयोग नहीं करता है। के अनुसार येल इंजीनियरिंगछिद्रपूर्ण संरचना वाले 3डी मुद्रित रिएक्टर का उपयोग करके, वे लगभग 66% प्लास्टिक को ईंधन के लिए उपयुक्त रासायनिक रूप से उपयोगी घटकों में परिवर्तित करने में सक्षम थे।
इस प्रणाली में रिएक्टर डिज़ाइन ही एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इसे विभिन्न छिद्र आकारों के साथ तीन क्षेत्रों में विभाजित किया गया है, जिससे प्लास्टिक को चरण दर चरण विघटित होने की अनुमति मिलती है। सामग्री के बड़े टुकड़े पहले छोटे यौगिकों में और फिर सरल हाइड्रोकार्बन में टूट जाते हैं। यह दृष्टिकोण उपोत्पादों के निर्माण को कम करता है और प्रक्रिया को अधिक प्रबंधनीय बनाता है। इसके लिए धन्यवाद, रासायनिक उत्प्रेरक के उपयोग के बिना रिएक्टर के तापमान और आकार के कारण प्लास्टिक अपघटन प्रक्रिया होती है, जो अक्सर जटिल हो जाती है और प्रौद्योगिकी की लागत बढ़ जाती है।
जीन क्लोनिंग की वैज्ञानिकों की असाधारण खोज
यह ध्यान देने योग्य है कि सभी प्लास्टिक आसानी से ईंधन में परिवर्तित नहीं होते हैं। पॉलीथीन (पीई), पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी) और पॉलीस्टाइनिन (पीएस) को उनकी रासायनिक संरचना के कारण सबसे उपयुक्त माना जाता है।
सक्रिय परियोजनाओं के उदाहरण
पायरोलिसिस तकनीक का उपयोग न केवल प्रयोगशालाओं में किया गया है। उदाहरण के लिए, मेक्सिको में एक स्टार्टअप पेटगास प्लास्टिक कचरे को गैसोलीन, डीजल ईंधन, केरोसिन और पैराफिन में संसाधित करने के लिए पायरोलिसिस संयंत्र का उपयोग करना। उनका उपकरण ऑक्सीजन के बिना प्लास्टिक को गर्म करता है, शुरुआत में प्रक्रिया शुरू करने के लिए प्रोपेन गैस का उपयोग करता है, फिर जारी गैस से ऊर्जा को बनाए रखता है।
ऐसा संयंत्र प्रति सप्ताह लगभग 1.5 टन प्लास्टिक को संसाधित करने में सक्षम है, जिससे 350 गैलन से अधिक ईंधन (≈1350 लीटर) उत्पन्न होता है। हालाँकि, कंपनी के अनुसार, पारंपरिक ईंधन की तुलना में कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन कम है – हालाँकि यह अभी भी कार्बन उत्सर्जन के मामले में प्रक्रिया को पूरी तरह से स्वच्छ नहीं बनाता है।
बड़ी औद्योगिक परियोजनाएं भी धीरे-धीरे कार्यान्वित की जा रही हैं: कांगो के शहर किंशासा में, एक प्लास्टिक थर्मल पावर प्लांट की योजना बनाई गई है जो हर दिन सैकड़ों टन प्लास्टिक कचरे को संसाधित करेगा और बिजली, डीजल ईंधन और औद्योगिक स्नेहक उत्पन्न करेगा।
तकनीकी, आर्थिक और पर्यावरणीय मुद्दे
हालाँकि यह विचार आकर्षक है, लेकिन प्लास्टिक को ईंधन में बदलने की आर्थिक और पर्यावरणीय दोनों ही सीमाएँ हैं।
- ऊर्जा की खपत। पायरोलिसिस के लिए उच्च तापमान – सैकड़ों डिग्री सेल्सियस – की आवश्यकता होती है, जिससे इस प्रक्रिया में बहुत अधिक ऊर्जा की खपत होती है। यदि ऊर्जा नवीकरणीय स्रोत से नहीं है तो हीटिंग के लिए बिजली का उपयोग आपके कार्बन पदचिह्न को बढ़ा सकता है।
- उत्सर्जन और ईंधन की गुणवत्ता। तरल पायरोलिसिस उत्पाद आगे के शोधन और प्रसंस्करण के बिना हमेशा गैसोलीन और डीजल इंजन मानकों को पूरा नहीं करते हैं। कुछ पायरोलिसिस विधियां उत्प्रेरक का उपयोग करती हैं या आवश्यक गुणवत्ता के ईंधन का उत्पादन करने के लिए एक अतिरिक्त क्रैकिंग चरण आवश्यक है।
- जीवाश्म स्रोतों पर निरंतर निर्भरता। ऐसी प्रौद्योगिकियों को व्यापक रूप से अपनाने से जीवाश्म ईंधन से दूर जाने में देरी हो सकती है और प्लास्टिक की खपत कम होने के बजाय निरंतर प्लास्टिक उत्पादन को बढ़ावा मिल सकता है।
आज, प्लास्टिक को ईंधन में बदलने की तकनीक अभी भी एक अस्थायी समाधान है। वे लैंडफिल पर बोझ को कम कर सकते हैं और वर्जिन हाइड्रोकार्बन पर निर्भरता को आंशिक रूप से कम कर सकते हैं, लेकिन ऐसे तरीके मुख्य समस्या को खत्म नहीं करते हैं – प्लास्टिक उत्पादन में निरंतर वृद्धि और पर्यावरण में उनका संचय। इसलिए, पर्यावरणीय दृष्टिकोण से, यह मौजूदा व्यवस्था के परिणामों से निपटने का एक अस्थायी तरीका है।
हमने पहले लिखा था कि वैज्ञानिकों ने त्वचा को पारदर्शी बनाना सीख लिया है।
