आइए रासायनिक रूप से सतत ऊर्जा बनाने के लिए जीवाश्म ईंधन का पुनर्निर्माण करें

आइए रासायनिक रूप से सतत ऊर्जा बनाने के लिए जीवाश्म ईंधन का पुनर्निर्माण करें अगर पत्ते ऐसा कर सकते हैं, तो हम क्यों नहीं कर सकते? Www.shutterstock.com से लीफ इमेज

जब हम एक जीवाश्म ईंधन - कोयला, तेल या गैस जलाते हैं - यह ऊर्जा का उत्पादन करता है जिसका हम उपयोग करते हैं, और पानी और कार्बन डाइऑक्साइड जैसे उपोत्पाद। यह सीओ humans है जो एक समस्या साबित हो रहा है - मनुष्यों ने वायुमंडल में इसकी मात्रा में लगभग 40% की वृद्धि की है, जिससे ग्रह को अब तक लगभग 1 ℃ तक गर्म। इसका मतलब है कि पेरिस समझौते को देखते हुए हमें जल्दी से कार्य करना चाहिए तापमान को बढ़ाकर 1.5 ℃ तक सीमित करने का लक्ष्य है.

टिकाऊ, कम कार्बन ऊर्जा की इच्छा एक ड्राइविंग है अक्षय ऊर्जा में वैश्विक उछाल। लेकिन वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत - विशेष रूप से पवन और सौर - अपनी चुनौतियों के साथ आते हैं.

क्या होगा अगर, प्राचीन जीवाश्म ईंधन को जलाने के बजाय, हम ईंधन को फिर से इकट्ठा करने के लिए सामग्री को एक साथ वापस रख सकते हैं? यदि हम ऐसा कर सकते हैं कि हम निरंतर ऊर्जा का उपयोग कर सकें, तो हमारे पास एक स्वच्छ और संभावित रूप से अनंत, ईंधन की आपूर्ति होगी।

यह पागल लगता है, लेकिन वास्तव में वैज्ञानिकों ने हाल के वर्षों में महत्वपूर्ण प्रगति की है। और आश्चर्यजनक रूप से, वे ऐसा कर रहे हैं पौधों की नकल करना.

प्रकृति की नकल करना

राशि की सौर ऊर्जा पृथ्वी से टकराती है मानव की माँग से 5,000 गुना अधिक है (लगभग 100,000 टेरावाट बनाम 20 टेरावाट)। सौर ऊर्जा के साथ एक समस्या इसकी विश्वसनीयता है। सौर सेल रात में या जब सूरज नहीं चमक रहा हो, तब ऊर्जा का उत्पादन नहीं करते हैं। इसके द्वारा तय किया जा सकता है सौर ऊर्जा का भंडारण, कई उभरती हुई भंडारण तकनीकों की मदद से।

लेकिन हम ऊर्जा का उपयोग अन्य ईंधनों का उत्पादन करने के लिए भी कर सकते हैं, जिसे हम बाद में जलाकर पूर्वानुमानित और निरंतर बिजली आपूर्ति कर सकते हैं। यदि हम सौर ऊर्जा का उपयोग कर रहे हैं, तो यह प्रक्रिया एक बंद, स्थायी चक्र बनाती है।

A बड़ी मात्रा में अनुसंधान इस क्षेत्र में कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण के रूप में जाना जाता है। प्रकाश संश्लेषण सौर ऊर्जा को स्टोर करने के लिए पौधों द्वारा की जाने वाली प्रक्रिया है, अप्रत्यक्ष रूप से जीवाश्म ईंधन का निर्माण करती है, इसलिए नाम प्रतिबिंबित करता है मानवता की प्रकृति की नकल करने का प्रयास.

सौर कोशिकाओं द्वारा प्रदान की जाने वाली विद्युत ऊर्जा का उपयोग पानी को विभाजित करने और ईंधन, हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है। जब हाइड्रोजन को जलाया जाता है, तो पानी बनता है और ऊर्जा निकलती है। जल केवल उपोत्पाद है।

दुनिया भर के शोधकर्ता इस प्रक्रिया पर काम कर रहे हैं, और हाल के विकास ने दिखाया है कि कैसे इसे और अधिक कुशल बनाएं. मेरा हाल का काम 22% दक्षता तक पहुँच गया है, जो है अनुमानित मूल्यों को दोगुना करें इस प्रक्रिया के लिए व्यवहार्य बनने के लिए।

अगला चरण

लेकिन एक गैसीय ईंधन व्यावहारिक हैंडलिंग समस्याओं को पेश करता है। इसलिए हाइड्रोजन विद्युत ऊर्जा की तुलना में स्टोर करना आसान है, लेकिन यह हमारा आदर्श ईंधन नहीं है।

तरल ईंधन बेहतर होते हैं, क्योंकि मौजूदा ईंधन पंप, कारों और कोयला बिजली स्टेशनों को इन कार्बन-गैर-जीवाश्म ईंधन का उपयोग करने के लिए केवल मामूली बदलाव की आवश्यकता होगी।

प्रकाश संश्लेषण से प्रेरणा लेते हुए, अगला चरण स्पष्ट है: कृत्रिम जीवाश्म ईंधन का उत्पादन करने के लिए कार्बन के साथ हाइड्रोजन को मिलाएं। इस प्रक्रिया को कुशल बनाने का काम प्रभावशाली परिणामों के साथ दुनिया भर में पहले से ही चल रहा है।

दक्षता हाइड्रोजन के लिए अभी तक उतनी नहीं है, लेकिन प्रगति प्रभावशाली है। के साथ तरल ईंधन का उत्पादन किया जा रहा है पौधों की तुलना में अधिक कुशलता से काम करने वाले सिस्टम.

यह अवधारणा ईंधन की आपूर्ति प्रदान करती है जो केवल सूर्य द्वारा सीमित है। यह कार्बन-आधारित ईंधन का उपयोग करता है, लेकिन कुल मिलाकर कार्बन-तटस्थ है। ईंधन के जलने पर पैदा होने वाले सभी कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए वातावरण से कार्बन डाइऑक्साइड को इकट्ठा करके, फिर से ईंधन का उत्पादन करने के लिए किया जाएगा।

हाइड्रोजन बनाने के लिए विभाजित किए जा रहे सभी पानी को ईंधन के जलने पर जल वाष्प के रूप में छोड़ा जाएगा, और अंततः बारिश हो जाएगी।

जीवाश्म ईंधन की जगह

मौजूदा तकनीक जीवाश्म ईंधन की जगह नहीं ले सकती। सोलर पैनल या विंड टर्बाइन में आवश्यक निवेश पर विचार करते समय यह एक महत्वपूर्ण बिंदु है। एक रुक-रुक कर बिजली स्रोत के साथ मौजूदा ऊर्जा आपूर्ति के प्रतिस्थापन के लिए भंडारण की आवश्यकता होती है।

मानवता को जीवाश्म ईंधन के लिए तैयार होना चाहिए, और क्योंकि जीवाश्म ईंधन से दूर अंततः होना चाहिए, यह एक चिकनी संक्रमण के लिए अनुमति देने के लिए आवश्यक तकनीक पर शोध करने पर ध्यान केंद्रित करना होगा ताकि समाज तैयार हो।

जीवाश्म ईंधन परिमित हैं, लेकिन सौर ऊर्जा लगभग अनंत है, और आमतौर पर चीजें जो बहुत प्रचुर मात्रा में होती हैं, बहुत सस्ती होती हैं।

तो क्या यह वास्तव में काम कर सकता है? खैर, इस प्रक्रिया को 3 बिलियन से अधिक वर्षों के लिए किया गया है। वहाँ वास्तव में कुछ भी नहीं है और अधिक बड़े पैमाने पर परीक्षण किया है!वार्तालाप

के बारे में लेखक

शैनन ए। बोंके, स्कूल ऑफ केमिस्ट्री में डॉक्टरेट शोधकर्ता, मोनाश विश्वविद्यालय

इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.

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