जलवायु परिवर्तन से लड़ने के अधिकांश तरीके ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करने के बारे में हैं: क्लीनर बिजली संयंत्रों, इंजीनियरिंग हरियाली कारों का आविष्कार करना। फिर, उन शोधकर्ताओं का शिविर है जो पहले से ही जारी होने के बाद वायुमंडल से गैसों को खींचने पर ध्यान केंद्रित करते हैं।
तथाकथित "कार्बन डाइऑक्साइड कैप्चर" विवादास्पद रहा है, जिसे अक्सर अव्यवहारिक या अपर्याप्त माना जाता है। फिर भी उत्सर्जन कम करने के वैश्विक प्रयासों के रूप में मुश्किल और कभी-कभी निराशाजनक साबित हुआ है, दृष्टिकोण तेजी से आकर्षक लग रहा है।
कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले के वैज्ञानिकों का एक नया आविष्कार, कार्बन कैप्चर पर एक उपन्यास ले रहा है। शोधकर्ताओं ने एक नैनोमिटर बनाया है जो ऑक्सीजन और कार्बन मोनोऑक्साइड में विभाजित करके कार्बन डाइऑक्साइड को नष्ट करता है।
वैज्ञानिकों ने लंबे समय से इसके अणु को विभाजित करके कार्बन डाइऑक्साइड से छुटकारा पाने की कोशिश की है। ये विभाजन के प्रयास ऊर्जा-गहन हो सकते हैं, जो पर्यावरणीय उद्देश्य को पराजित करता है। अतः पुनर्विक्रेताओं ने अणुओं को विभाजित करने के लिए आवश्यक बिजली की मात्रा को कम करते हुए, प्रतिक्रिया को तेज करने के लिए विभिन्न उत्प्रेरक का उपयोग किया है। कई वैज्ञानिकों ने इन प्रतिक्रियाओं को करने के लिए पोर्फिरीन, अंगूठी के आकार के कार्बनिक अणुओं पर ध्यान केंद्रित किया है। यद्यपि पोरफाइरिन के केंद्रों में विभिन्न परमाणु हो सकते हैं, लेकिन इस उद्देश्य के लिए उपयोग किए जाने वाले कोबाल्ट पोर्फिरीन हैं, जो विशेष रूप से उत्प्रेरक रूप से सक्रिय हैं। जब इन पोर्फिरिन को दो इलेक्ट्रोड, एक इलेक्ट्रोलाइट और कुछ भंग कार्बन डाइऑक्साइड के साथ एक समाधान में जोड़ा जाता है, तो पोरफिरिन इलेक्ट्रोलाइट से आकर्षित होते हैं। यह इलेक्ट्रॉनों को कार्बन डाइऑक्साइड और ऑक्सीजन मोनोऑक्साइड और ऑक्सीजन में विभाजित करने के लिए स्थानांतरित करने का कारण बनता है। लेकिन यह दृष्टिकोण सही नहीं रहा है। पोर्फिरीन एक साथ टकराते हैं और समय के साथ प्रभावशीलता खो देते हैं, और इस प्रक्रिया को बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले समाधान स्वयं पर्यावरणीय रूप से संदिग्ध हैं।
ऐसा लगता है कि बर्कले के शोधकर्ताओं ने पोरफाइरिंस को एक जाल जैसे पदार्थ में मिलाकर एक छिद्रयुक्त नैनोमैटेरियल्स बनाकर इससे निपटने का एक नया तरीका खोज निकाला है। इसे सहसंयोजक कार्बनिक ढांचा (COF) कहा जाता है। कार्बन डाइऑक्साइड सीओएफ के माध्यम से फैलता है, कार्बन मोनोऑक्साइड और ऑक्सीजन में बहुत कम ऊर्जा के साथ विभाजित होता है। यह फ्री-फ्लोटिंग पोर्फिरिन का उपयोग करके कार्बन डाइऑक्साइड को विभाजित करने की तुलना में लगभग 60 गुना अधिक कुशलता से काम करता है। यह शोध साइंस जर्नल में बताया गया।
COF (विज्ञान) की एक आवर्धित छवि तो प्रक्रिया द्वारा बनाई गई ऑक्सीजन और कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ क्या किया जा सकता है?
"कार्बन मोनोऑक्साइड महत्वपूर्ण है क्योंकि यह रासायनिक उद्योग के फीडस्टॉक्स में से एक है, जो कार्बन मोनोऑक्साइड के आधार पर ईंधन बनाता है, " अध्ययन के प्रमुख शोधकर्ताओं में से एक, क्रिस्टियन डाइर्क्स कहते हैं। "विचार मूल रूप से कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग करना है, जो एक बेकार है, और इसे ईंधन में बदल देता है।"
भविष्य में, कारखानों कार्बन डाइऑक्साइड-उत्पादक क्षेत्रों के आसपास इन नैनोमीटरों की चादरों का उपयोग कर सकते हैं, जैसे कि स्मोकेस्टैक्स, इसे ईंधन के लिए सीधे कार्बन मोनोऑक्साइड में बदल देते हैं। लेकिन यह सड़क से काफी नीचे है।
"अगर आप वास्तव में बड़े पैमाने पर होने वाली कार्बन डाइऑक्साइड की कमी की तरह कुछ प्राप्त करना चाहते हैं, तो मुझे लगता है कि आपको हमेशा सरकारी प्रोत्साहन की आवश्यकता है, " डाइर्क्स कहते हैं, "क्योंकि इस तरह के नए विचारों को लेने के लिए उद्योग को हमेशा लंबा समय लगता है।"
अब तक, प्रयोगशाला ने केवल थोड़ी मात्रा में सामग्री बनाई है, एक बार में 30 मिलीग्राम। उत्पादन में कई दिन लगते हैं, इसलिए इस प्रक्रिया को औद्योगिक स्तर पर लागू करने के लिए अधिक कुशल बनने की आवश्यकता होगी। शोधकर्ताओं का अगला कदम कार्बन मोनोऑक्साइड को ईंधन में अधिक कुशलता से बदलने के तरीकों पर गौर करना है।
