चीनी शास्त्रज्ञांनी हायड्रोजन आणि कार्बन मोनॉक्साईड वायूंच्या मिश्रणातून थेट रबर आणि प्लास्टिक तयार करण्याची एक नवीन पद्धत विकसित केली आहे, जी जीवाश्म इंधनावरील औद्योगिक अवलंबित्व कमी करू शकते.
ऑलेफिन्स, किंवा पेट्रोलियमपासून मिळविलेले सेंद्रिय संयुगे, सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या प्लास्टिक आणि रबर उत्पादनांसह अनेक पॉलिमरचे बिल्डिंग ब्लॉक्स आहेत.
यामुळे संपूर्ण उद्योगाचा कार्बन फूटप्रिंट थेट वाढला आहे.
जरी पर्याय अस्तित्वात आहेत – जसे की हायड्रोजन आणि कार्बन मोनॉक्साईड वायूंचे मिश्रण वापरणे ज्याला सेंद्रिय पदार्थांचे विघटन करून सिंथेटिक गॅस म्हणतात – हे पर्याय सध्याच्या पद्धतींपेक्षा कमी कार्यक्षम असल्याचे सिद्ध झाले आहे.
आता, संशोधकांनी ओलेफिन तयार करण्यासाठी कोळसा, बायोमास किंवा नैसर्गिक वायूपासून प्राप्त झालेल्या सिन्गॅसचा वापर करण्यासाठी अशा पर्यायी प्रतिक्रिया उत्प्रेरित करण्याचा एक मार्ग विकसित केला आहे.
शास्त्रज्ञांना असे आढळले आहे की लोह-आधारित उत्प्रेरक सिंगासपासून ओलेफिन उत्पादनाची कार्यक्षमता पूर्वी ज्ञात असलेल्या सर्वोत्तम पद्धतींपेक्षा जवळजवळ 50 टक्क्यांनी वाढवते.
अभ्यासामध्ये, संशोधकांनी हायड्रोजन ॲटम इकॉनॉमी (HAE) नावाचा मेट्रिक वापरला, जो अंतिम उत्पादन करण्यासाठी हायड्रोजन अणूंचा वापर किती कार्यक्षमतेने करतो याचा अंदाज आहे.
उच्च HAE अधिक उत्पादन आणि कमी कचरा दर्शवते.
सिन्गॅसपासून ओलेफिन तयार करण्याच्या पूर्वीच्या पद्धतींमध्ये कमी HAE होते जेथे पाणी उपउत्पादन म्हणून तयार केले जात असे, हायड्रोजन काढून टाकून जे मौल्यवान ओलेफिन तयार करू शकते, परिणामी HAE कमी होते.
त्यांना आढळून आले की उत्प्रेरक अभिक्रियेतील उपउत्पादन म्हणून तयार झालेले पाणी पुढील ओलेफिन उत्पादनासाठी अधिक हायड्रोजनमध्ये रूपांतरित करण्यास मदत करते, त्यामुळे एकूण कार्यक्षमता वाढते.
सायन्स जर्नलमध्ये प्रकाशित झालेल्या अभ्यासात शास्त्रज्ञांनी लिहिले आहे की, “सिंथेटिक गॅस रूपांतरणासाठी हायड्रोजन अणू अर्थव्यवस्था वाढविण्यासाठी हा अभ्यास एक मोठी प्रगती दर्शवितो.”
संशोधकांना असे आढळून आले की सोडियम-सुधारित लोह-शेल नॅनोपार्टिकल उत्प्रेरक ओलेफिन तयार करण्यासाठी मागील अभिक्रियांमध्ये तयार झालेले कोणतेही पाणी त्वरित हायड्रोजनमध्ये रूपांतरित करते.
शास्त्रज्ञांना असे आढळून आले की नव्याने निर्माण झालेला हायड्रोजन वायू मूळ अभिक्रिया मार्गात परत दिला जातो, ज्यामुळे जास्त हायड्रोजनची गरज कमी होते आणि प्रक्रियेची कार्यक्षमता वाढते.
त्यांना आढळले की उत्प्रेरक कार्यप्रदर्शन 500 तास स्थिर राहते आणि प्रति उत्पादन 46% ने कचरा निर्मिती कमी करते.
या सर्वसमावेशक प्रक्रियेमुळे वाफेचा वापर, सांडपाणी निर्मिती आणि कार्बन डायऑक्साइड उत्सर्जन कमी होत असल्याचे आढळून आले, ज्यामुळे सध्याच्या प्रक्रियेला एक शाश्वत पर्याय उपलब्ध झाला, असे संशोधकांनी सांगितले.
हे परिणाम, कमी हायड्रोजन-ते-कार्बन मोनोऑक्साइड गुणोत्तर वापरून, वाफेचा वापर कमी केला… आणि एकूणच कार्बन डायऑक्साइड आणि सांडपाणी उत्पादन कमी झाले, असे त्यांनी लिहिले.
