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वैज्ञानिकों ने एक घंटे से भी कम समय में शैवाल को तेल में बदल दिया

विकास के सभी स्वच्छ ऊर्जा विकल्पों में से, यह शैवाल आधारित जैव ईंधन है जो सबसे अधिक कच्चे तेल की संरचना से मिलता जुलता है जो समुद्र तल के नीचे से पंप किया जाता है। पेट्रोलियम के रूप में हम जो जानते हैं, उसमें से अधिकांश, इन सूक्ष्मजीवों से बना है, एक प्राकृतिक गर्मी-सुविधा वाले रूपांतरण के माध्यम से जो लाखों वर्षों के दौरान खेला गया था।

अब, वॉशिंगटन के रिचलैंड में ऊर्जा के पैसिफिक नॉर्थवेस्ट नेशनल लैबोरेटरी के अमेरिकी विभाग के शोधकर्ताओं ने न केवल प्रतिकृति के लिए एक तरीका खोजा है, बल्कि इस "खाना पकाने" की प्रक्रिया को उस गति तक बढ़ाते हैं जहां शैवाल और पानी का एक छोटा सा मिश्रण बन सकता है। एक घंटे से भी कम समय में एक प्रकार का कच्चा तेल। जेट ईंधन, गैसोलीन या डीजल जैसी ज्वलनशील गैसों में आसानी से परिशोधित होने के अलावा, मालिकाना तकनीक भी उत्पन्न होती है, एक उपोत्पाद के रूप में, रासायनिक तत्व और खनिज जो बिजली, प्राकृतिक गैस और यहां तक ​​कि उर्वरक का उत्पादन करने के लिए इस्तेमाल किए जा सकते हैं, शायद, बढ़ते हैं और भी शैवाल। यह एक व्यवहार्य विकल्प के रूप में शैवाल में प्रवेश करने में भी मदद कर सकता है; एक विश्लेषण से पता चला है कि इस तकनीक को व्यापक पैमाने पर लागू करने से कंपनियां जैव ईंधन को व्यावसायिक रूप से दो डॉलर प्रति गैलन तक बेच सकती हैं।

40 साल के लिए वैकल्पिक ईंधन पर शोध करने वाले प्रमुख अन्वेषक डगलस सी। इलियट कहते हैं, "जब यह नीचे आता है, तो अमेरिकी उन यूरोपीय लोगों की तरह नहीं होते हैं जो अपने कार्बन पदचिह्न को कम करने की अधिक देखभाल करते हैं।" "किसी भी प्रकार के ईंधन को अपनाने के लिए ड्राइविंग बल अंततः है कि क्या यह उतना सस्ता है जितना कि गैसोलीन अब हम उपयोग कर रहे हैं।"

वैज्ञानिकों ने लंबे समय से अंतर्निहित ऊर्जा की लॉन्ड्री सूची को देखा है जो शैवाल अन्य ऊर्जा स्रोतों पर दावा करता है। उदाहरण के लिए, अमेरिकी ऊर्जा विभाग का अनुमान है कि देश के दिन-प्रतिदिन तेल की खपत को पूरा करने के लिए शैवाल ईंधन के उत्पादन में लगभग 15, 000 वर्ग मील की भूमि का उपयोग किया जाएगा, जो मैरीलैंड जैसे छोटे राज्य के आकार का होगा। इसकी तुलना में, सोयाबीन से बायो-डीजल से उत्पादित डीजल की आपूर्ति के स्थान पर राष्ट्र के भूमि द्रव्यमान के आधे हिस्से को अलग करने की आवश्यकता होगी।

बहुत अधिक पैदावार की क्षमता के अलावा, शैवाल ईंधन अभी भी पेट्रोलियम की तुलना में क्लीनर है, क्योंकि समुद्री पौधे वातावरण से कार्बन डाइऑक्साइड को खा जाते हैं। समुद्री क्षेत्रों से लेकर अपशिष्ट जल के वातावरण में, शैवाल पनपते हैं। यह परमाणु ईंधन की तरह खतरनाक नहीं है, और यह सौर पैनलों और अन्य यांत्रिक हस्तक्षेपों के विपरीत, बायोडिग्रेडेबल है। यह खाद्य आपूर्ति के साथ प्रतिस्पर्धा नहीं करता है और फिर से, पेट्रोल के समान पर्याप्त है कि इसे मौजूदा सुविधाओं का उपयोग करके उसी तरह परिष्कृत किया जा सकता है।

इलियट कहते हैं, "मकई के इथेनॉल को डीजल के साथ गैस और संशोधित वनस्पति तेल के साथ मिश्रित करने की आवश्यकता है।" लेकिन शैवाल को परिवर्तित करने के लिए हम यहां जो बना रहे हैं वह एक सीधा मार्ग है जिसे विशेष हैंडलिंग या सम्मिश्रण की आवश्यकता नहीं है। "

या, ब्रुकलिन कॉलेज के शोधकर्ता Juergen Polle कहते हैं, "हम इथेनॉल के साथ विमानों को नहीं उड़ा सकते। हमें तेल की आवश्यकता है, " वह सीबीएस न्यूज़ को बताता है।

लेकिन जहां मकई-आधारित इथेनॉल उत्पादन के लिए बुनियादी ढांचे का विस्तार हुआ है, वहीं गैसोलीन मिश्रणों पर चलने वाली अधिकांश कारों में 10 प्रतिशत बायोफ्यूल शामिल हैं, शैवाल ईंधन के चल रहे विकास ने ब्याज की शुरुआती चिंगारी के बाद से कभी-कभी हिमनदी प्रगति की है। 1980 के दशक में। न्यूयॉर्क टाइम्स की एक रिपोर्ट के अनुसार, उद्योग के विशेषज्ञ इसे 10 डॉलर प्रति गैलन से अधिक शैवाल ईंधन के उत्पादन के लिए एक व्यवहार्य विधि की कमी के लिए जिम्मेदार मानते हैं। हालांकि, शैवाल से तेल का वादा पर्याप्त था कि एक्सॉनमोबिल, 2009 में, दुनिया के प्रसिद्ध बायोएन्जीनियर क्रेग वेंटर के सिंथेटिक जीनोमिक्स प्रयोगशाला की विशेषज्ञता को लिपिड-समृद्ध शैवाल के आनुवंशिक तनाव को बनाने के लिए खेती और खेती के खर्च को ऑफसेट करने के साधन के रूप में लागू करता था। व्यावसायिक रूप से आकर्षक संसाधन में पदार्थ को संसाधित करना। फिर भी, काफी महत्वाकांक्षी प्रयास में $ 600 मिलियन का निवेश करने के बावजूद, परियोजना "तकनीकी सीमाओं" के साथ घिरी हुई थी, कंपनी को इस साल की शुरुआत में यह मानने के लिए मजबूर किया कि शैवाल ईंधन मुख्यधारा बनने से 25 साल दूर "शायद आगे" है।

इलियट की टीम ने जो जलतापीय द्रवीकरण प्रणाली विकसित की है वह कुछ भी नया नहीं है। वास्तव में, वैज्ञानिकों ने 1970 के दशक के दौरान ऊर्जा संकट के बीच प्रौद्योगिकी के साथ छेड़छाड़ की, लकड़ी की तरह बायोमास के विभिन्न रूपों को गैसीफाई करने के तरीके के रूप में, अंततः एक दशक बाद इसे छोड़ दिया क्योंकि गैसोलीन की कीमत अधिक उचित स्तरों पर लौट आई। पीएनएनएल का लैब-निर्मित संस्करण, हालांकि, "अपेक्षाकृत नया है, " और बस यह प्रदर्शित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है कि एक सुव्यवस्थित दृष्टिकोण के साथ रसायनों में मिश्रण करने से पहले शैवाल को सूखने जैसी लागत-गहन प्रथाओं को कैसे बदलना है, यह पूरी प्रक्रिया को सभी चरणों में बहुत अधिक लागत प्रभावी बनाता है। इलियट बताते हैं, उदाहरण के लिए, व्यय का बड़ा हिस्सा शैवाल को बढ़ाने पर खर्च किया जाता है, जिसे या तो प्राकृतिक वातावरण के समान एक ओपन-पॉन्ड सिस्टम कहा जाता है, या बंद-लूप सिस्टम में पाए जाने वाले अच्छी तरह से नियंत्रित स्थितियों में। ओपन-पॉन्ड सिस्टम चलाने के लिए बहुत महंगा नहीं है, लेकिन यह कृत्रिम सेटिंग्स के दौरान अधिक दूषित और अनुपयोगी फसलों का उत्पादन करता है, जहां शैवाल को स्पष्ट बंद कंटेनरों के अंदर खेती की जाती है और चीनी को खिलाया जाता है, जो बनाए रखने के लिए महंगा है।

इलियट कहते हैं, "लोगों को यह थोड़ा गलत विचार है कि आप कहीं भी शैवाल उगा सकते हैं, क्योंकि वे इसे अपने स्विमिंग पूल जैसी जगहों पर उगाते हुए पाएंगे, लेकिन ईंधन-ग्रेड शैवाल की कटाई वास्तव में बहुत चुनौतीपूर्ण है।" “हमारी प्रणाली की सुंदरता आप बस किसी भी तरह के शैवाल में डाल सकते हैं, यहां तक ​​कि मिश्रित उपभेद भी। आप जितना चाहें उतना बढ़ सकते हैं, कोई भी तनाव, यहां तक ​​कि कम लिपिड प्रकार और हम इसे क्रूड में बदल सकते हैं। ”

फोर्ब्स के ऊर्जा रिपोर्टर क्रिस्टोफर हेलमैन ने इस बात का अच्छा विवरण दिया है कि यह विशेष रूप से हाइड्रोथर्मल द्रवीकरण तकनीक कैसे काम करती है:

"आप पानी के साथ मिश्रित शैवाल के एक स्रोत से शुरू करते हैं। आदर्श समाधान वजन से 20% शैवाल है। फिर आप इसे भेजते हैं, लगातार, एक लंबी ट्यूब के नीचे, जो 660 डिग्री फ़ारेनहाइट पर और 30 मिनट के लिए 3, 000 साई को हिलाते हुए 30 मिनट के लिए रखती है। यह। इस प्रेशर कुकर में समय शैवाल (या अन्य फीडस्टॉक) को तोड़ता है और इसे तेल में सुधारता है।

100 पाउंड शैवाल फ़ीडस्टॉक को देखते हुए, सिस्टम PNNL के अध्ययन के अनुसार 53 पाउंड 'जैव-तेल' का उत्पादन करेगा। तेल C15 रेंज से C22 रेंज में प्रकाश और भारी यौगिकों, एरोमेटिक्स, फेनोलिक्स, हेटेरोसाइक्लिक और अल्केन्स के एक जटिल मिश्रण के साथ रासायनिक रूप से प्रकाश, मीठे कच्चे के समान है। "

इस तरह के उच्च तापमान और तनाव पर अनिवार्य रूप से एक चरम प्रेशर कुकर का संचालन करना, उचित मात्रा में बिजली की आवश्यकता होती है, हालांकि इलियट बताते हैं कि उन्होंने हीट रिकवरी सुविधाओं के साथ अपने सिस्टम का निर्माण किया है, जो कि इस प्रक्रिया में वापस आकर गर्मी को अधिकतम करने में मदद करता है, जिसके परिणामस्वरूप कुल मिलाकर एक महत्वपूर्ण शुद्ध ऊर्जा लाभ प्राप्त होना चाहिए। एक बोनस के रूप में, आगामी रासायनिक प्रतिक्रिया हाइड्रोजन, ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड जैसे यौगिकों के एक लिटानी के पीछे निकल जाती है, जिसका उपयोग प्राकृतिक गैस बनाने के लिए किया जा सकता है, जबकि नाइट्रोजन, फास्फोरस और पोटेशियम जैसे बचे हुए खनिज उर्वरक के रूप में अच्छी तरह से काम करते हैं।

उन्होंने कहा, "यह एक ऐसा तरीका है जो स्वाभाविक रूप से समय की अथाह लंबाई से अधिक होता है।" "हम अभी इसे बहुत तेज कर रहे हैं।"

इलियट की टीम ने यूटा-आधारित स्टार्टअप जेनिफ़ेल कॉर्पोरेशन को तकनीक का लाइसेंस दिया है, जो अनुसंधान पर निर्माण करने और अंततः इसे बड़े व्यावसायिक ढांचे में लागू करने की उम्मीद करता है। उनका सुझाव है कि आर्थिक रूप से स्थायी होने के लिए प्रौद्योगिकी को लगभग 608 मीट्रिक टन सूखी शैवाल को कच्चे में बदलने के लिए स्केल करना होगा।

जेनिफ़ुएल के अध्यक्ष जेम्स ओइलर ने एक बयान में कहा, "यह एक बड़ी चुनौती है, जो स्थापित पेट्रोलियम आधारित ईंधन के साथ लागत-प्रतिस्पर्धी है।" "यह सही दिशा में एक बहुत बड़ा कदम है।"

वैज्ञानिकों ने एक घंटे से भी कम समय में शैवाल को तेल में बदल दिया