अमोनिया बनाने का नया तरीका: बिना जीवाश्म ईंधन के!

दुनिया की खेती को मदद पहुंचाने में कारगर रसायन विज्ञान

• क्यों महत्वपूर्ण है यह नई खोज?

• अमोनिया: एक संभावित स्वच्छ ईंधन

• रासायनिक पहेली को सुलझाना महत्वपूर्ण

राष्ट्रीय खबर

रांचीः सिडनी विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने अमोनिया बनाने के एक नए और अधिक कुशल तरीके का विकास किया है, जिसमें मानव-निर्मित बिजली का उपयोग किया गया है। अमोनिया दुनिया के सबसे महत्वपूर्ण रसायनों में से एक है और उर्वरकों का मुख्य घटक है, जो लगभग आधे वैश्विक खाद्य उत्पादन के लिए जिम्मेदार हैं।

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इस टीम ने गैसीय रूप में अमोनिया का उत्पादन करने का एक सरल तरीका सफलतापूर्वक विकसित किया है। अन्य प्रयोगशालाओं द्वारा पहले किए गए प्रयासों में अमोनिया को एक घोल के रूप में उत्पादित किया गया था, जिसे अंतिम गैसीय उत्पाद में बदलने के लिए अधिक ऊर्जा और प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है।

अमोनिया बनाने की वर्तमान विधि, जिसे हैबर-बॉश प्रक्रिया कहा जाता है, जलवायु के लिए बहुत हानिकारक है क्योंकि इससे भारी मात्रा में कार्बन उत्सर्जन होता है। यह प्रक्रिया बड़े पैमाने पर और सस्ते प्राकृतिक गैस स्रोतों के पास ही होनी चाहिए ताकि यह आर्थिक रूप से व्यवहार्य हो सके।

प्रोफेसर पी.जे. क्यूलन, जो सिडनी विश्वविद्यालय के केमिकल और बायोमोलेक्यूलर इंजीनियरिंग स्कूल और नेट ज़ीरो इंस्टीट्यूट के प्रमुख शोधकर्ता हैं, ने कहा, उद्योग में अमोनिया की मांग लगातार बढ़ रही है। पिछले एक दशक से, हमारी प्रयोगशाला सहित वैश्विक वैज्ञानिक समुदाय, अमोनिया उत्पादन का एक अधिक टिकाऊ तरीका खोजना चाहता है जो जीवाश्म ईंधन पर निर्भर न हो।

इस शोध में, उन्होंने सफलतापूर्वक एक ऐसी विधि विकसित की है जो हवा को बिजली का उपयोग करके गैसीय अमोनिया में परिवर्तित करती है। यह उनके लक्ष्यों की दिशा में एक बड़ा कदम है। अमोनिया अपने रासायनिक बनावट के कारण कार्बन-मुक्त ईंधन के रूप में उपयोग के लिए एक मजबूत दावेदार भी है। इसने शिपिंग उद्योग का ध्यान आकर्षित किया है, जो वैश्विक ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन के लगभग 3 प्रतिशत के लिए जिम्मेदार है।

प्रोफेसर क्यूलन की टीम की अमोनिया बनाने की नई विधि प्लाज्मा की शक्ति का उपयोग करके काम करती है, जिसमें हवा को विद्युतीकृत या उत्तेजित किया जाता है। लेकिन इसका मुख्य घटक एक झिल्ली-आधारित इलेक्ट्रोलाइज़र है, एक साधारण सी दिखने वाली चांदी की डिबिया, जहां गैसीय अमोनिया में रूपांतरण होता है।

प्रोफेसर क्यूलन की टीम द्वारा विकसित प्लाज्मा-आधारित विधि हवा में नाइट्रोजन और ऑक्सीजन अणुओं को उत्तेजित करने के लिए बिजली का उपयोग करती है। टीम फिर इन उत्तेजित अणुओं को झिल्ली-आधारित इलेक्ट्रोलाइज़र में भेजती है ताकि उत्तेजित अणुओं को अमोनिया में परिवर्तित किया जा सके। प्रोफेसर क्यूलन ने कहा कि यह निष्कर्ष हरित अमोनिया को संभव बनाने में एक नए चरण का संकेत देते हैं। टीम अब इस विधि को हैबर-बॉश प्रक्रिया की तुलना में अधिक ऊर्जा कुशल और प्रतिस्पर्धी बनाने पर काम कर रही है।

यह नया दृष्टिकोण एक दो-चरणीय प्रक्रिया है, जिसमें प्लाज्मा और इलेक्ट्रोलिसिस का संयोजन शामिल है। हमने ऊर्जा दक्षता और स्केलेबिलिटी के मामले में प्लाज्मा घटक को पहले ही व्यवहार्य बना दिया है। स्थायी अमोनिया उत्पादन के लिए एक अधिक पूर्ण समाधान बनाने के लिए, हमें इलेक्ट्रोलाइज़र घटक की ऊर्जा दक्षता को बढ़ाना होगा, प्रोफेसर क्यूलन ने कहा।