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दुनिया का पहला CO2 से मेथेनॉल बनाने का संयंत्र

Lokesh Pal November 12, 2024 03:41 48 0

संदर्भ

‘नेशनल थर्मल पॉवर कॉरपोरेशन लिमिटेड’ (NTPC) ने फ्लू गैस (Flue Gas) से प्राप्त CO2 को प्रोटॉन एक्सचेंज मेम्ब्रेन (Proton Exchange Membrane- PEM) इलेक्ट्रोलाइजर से उत्पादित हाइड्रोजन के साथ सफलतापूर्वक संश्लेषित करने की घोषणा की, जिसे बाद में मेथेनॉल में परिवर्तित कर दिया गया।

  • ‘नेशनल थर्मल पॉवर कॉरपोरेशन लिमिटेड’ (NTPC) ने अपना पहला स्वदेशी मेथनॉल संश्लेषण उत्प्रेरक भी विकसित किया है।

फ्लू गैस (Flue Gas) क्या है?

  • यह विद्युत संयंत्रों में दहन के उपोत्पाद के रूप में बनने वाली गैसों का मिश्रण है।
  • मुख्य रूप से कार्बन डाइऑक्साइड (CO2), जल वाष्प (H2O), नाइट्रोजन (N2) और ऑक्सीजन (O2) से बना होता है।
  • इसमें सल्फर डाइऑक्साइड (SO2), नाइट्रोजन ऑक्साइड (NOx) और पार्टिकुलेट मैटर (PM) जैसे प्रदूषक भी हो सकते हैं।

पर्यावरणीय प्रभाव 

  • यह ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन (CO2), अम्लीय वर्षा (SO2, NOx) और वायु प्रदूषण (PM, NOx) में योगदान देता है।

मेथेनॉल के बारे में

  • मेथनॉल (CH₃OH), जिसे अक्सर मिथाइल अल्कोहल या वुड अल्कोहल कहा जाता है, सबसे सामान्य अल्कोहल है।
  • यह एक स्पष्ट, रंगहीन और ज्वलनशील तरल है, जिसकी गंध अलग होती है।
  • अपनी सामान्य संरचना के बावजूद, मेथनॉल विभिन्न उद्योगों में महत्त्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
  • प्रमुख गुण
    • जल के साथ मिश्रणीयता (Miscibility): मेथेनॉल जल में पूरी तरह से घुलनशील है, जो इसे एक बहुमुखी विलायक बनाता है।
    • ज्वलनशीलता: यह अत्यधिक ज्वलनशील है, इसलिए इसे सावधानीपूर्वक सँभालना और संगृहीत करना आवश्यक है।
    • विषाक्तता: मेथेनॉल मनुष्यों और जानवरों के लिए विषाक्त है, विशेषकर जब इसका सेवन किया जाता है। इसकी विषाक्तता के कारण इसे सावधानीपूर्वक प्रबंधित करना और संगृहीत करना आवश्यक है।

मेथनॉल के अनुप्रयोग

  • ईंधन मिश्रण: ऑक्टेन रेटिंग में सुधार और उत्सर्जन को कम करने के लिए मेथेनॉल को गैसोलीन के साथ मिश्रित किया जा सकता है।
  • प्रत्यक्ष ईंधन: इसका उपयोग आंतरिक दहन इंजन में ईंधन के रूप में किया जा सकता है, विशेष रूप से रेसिंग अनुप्रयोगों में।
  • ईंधन सेल प्रौद्योगिकी: मेथेनॉल का उपयोग प्रत्यक्ष मेथेनॉल ईंधन कोशिकाओं में ईंधन स्रोत के रूप में किया जाता है।
  • औद्योगिक विलायक: इसका उपयोग विभिन्न उद्योगों में विलायक के रूप में व्यापक रूप से किया जाता है, जिसमें पेंट, कोटिंग्स और सफाई उत्पाद शामिल हैं।
  • प्रयोगशाला अभिकर्मक: मेथेनॉल रासायनिक प्रयोगशालाओं में प्रतिक्रियाओं, निष्कर्षण और क्रोमैटोग्राफी के लिए एक सामान्य विलायक है।
  • ऑटोमोटिव एंटीफ्रीज: ठंड के मौसम में जमने से बचाने के लिए विंडशील्ड वॉशर तरल पदार्थों में मेथेनॉल का उपयोग एंटीफ्रीज घटक के रूप में किया जाता है।
  • फॉर्मेल्डिहाइड उत्पादन (Formaldehyde Production): मेथेनॉल फॉर्मेल्डिहाइड के उत्पादन के लिए एक प्राथमिक फीडस्टॉक है, जो कई औद्योगिक उत्पादों में एक प्रमुख घटक है।
  • अन्य रसायन: इसका उपयोग कई अन्य रसायनों के उत्पादन में किया जाता है, जिनमें एसिटिक एसिड, मिथाइल टर्ट-ब्यूटाइल ईथर (Methyl Tert Butyl Ether- MTBE) और डाइमिथाइल ईथर (Dimethyl Ether- DME) शामिल हैं।

CO2 से मेथेनॉल रूपांतरण के बारे में

  • CO₂ कैप्चर: CO₂ को फ्लू गैस से बाहर निकाला जाता है, जो विद्युत संयंत्रों से निकलने वाली अपशिष्ट गैस है।
  • हाइड्रोजन उत्पादन: हाइड्रोजन गैस (H₂) को प्रोटॉन एक्सचेंज मेम्ब्रेन (PEM) इलेक्ट्रोलाइजर का उपयोग करके बनाया जाता है।
    • PEM विद्युत का उपयोग करके जल को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करता है।

  • मेथेनॉल संश्लेषण: एकत्रित CO₂ को हाइड्रोजन गैस के साथ मिलाकर मेथेनॉल बनाया जाता है, जो एक स्वच्छ ईंधन है और इसका उपयोग विभिन्न उद्योगों में किया जा सकता है।

CO₂ से मेथेनॉल रूपांतरण के लाभ

  • कार्बन कैप्चर और उपयोग (Carbon Capture and Utilisation- CCU): यह प्रक्रिया CO₂ को एक उपयोगी उत्पाद में बदलने का एक तरीका प्रदान करती है, जिससे जलवायु परिवर्तन पर ग्रीनहाउस गैस के प्रभाव को कम करने में मदद मिलती है। CO₂ को कैप्चर और उपयोग करके, हम वायुमंडल में जारी CO₂ की मात्रा को कम कर सकते हैं।
  • सतत् ईंधन उत्पादन: CO2 से उत्पादित मेथेनॉल एक बहुमुखी, नवीकरणीय ईंधन के रूप में कार्य करता है।
    • इसका उपयोग परिवहन, विद्युत उत्पादन जैसे क्षेत्रों में तथा विभिन्न औद्योगिक प्रक्रियाओं में फीडस्टॉक के रूप में किया जा सकता है, जिससे ऊर्जा स्वतंत्रता को बढ़ावा मिलेगा तथा जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता कम होगी।
  • कम ऊर्जा माँग और लागत (Lower Energy Demand and Cost): CO₂ से मेथेनॉल के उत्पादन के लिए कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है और यह आम तौर पर पारंपरिक तरीकों की तुलना में अधिक लागत प्रभावी होता है, जिससे इसकी आर्थिक व्यवहार्यता बढ़ जाती है।
  • कुशल ऊर्जा भंडारण और परिवहन (Efficient Energy Storage and Transport): हाइड्रोजन की तुलना में मेथेनॉल का भंडारण करना और परिवहन करना आसान है, क्योंकि यह कम ज्वलनशील और अधिक प्रबंधनीय है। यह मेथेनॉल को बड़े पैमाने पर भंडारण और लंबी दूरी के परिवहन के लिए एक सुरक्षित विकल्प बनाता है।
  • उद्योग के लिए बहुमुखी फीडस्टॉक (Versatile Feedstock for Industry): मेथेनॉल रसायनों, विलायक और प्लास्टिक की एक विस्तृत शृंखला के निर्माण में एक प्रमुख घटक के रूप में कार्य करता है, जो औद्योगिक क्षेत्र में विविध अनुप्रयोगों का समर्थन करता है और आर्थिक लचीलेपन में योगदान देता है।

नीति आयोग का मेथेनॉल अर्थव्यवस्था कार्यक्रम

  • तेल आयात बिल में कमी (Reduction in Oil Import Bill): नीति आयोग के कार्यक्रम में गैसोलीन में 15% मेथेनॉल मिलाने का प्रस्ताव है, जिससे गैसोलीन या कच्चे तेल के आयात में कम-से-कम 15% की कमी आ सकती है, जिससे अर्थव्यवस्था को लाभ होगा और ऊर्जा निर्भरता कम होगी।
  • ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में कमी (Reduction in Greenhouse Gas Emissions): पारंपरिक ईंधन की तुलना में मेथेनॉल मिश्रण से ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन कम होता है। यह पार्टिकुलेट मैटर, NOx और SOx के उत्सर्जन को लगभग 20% तक कम कर सकता है, जिससे शहरी वायु गुणवत्ता को प्रत्यक्ष लाभ मिलता है। 
  • शहरी वायु गुणवत्ता में सुधार (Improved Urban Air Quality): शहरी परिवहन शहरी वायु प्रदूषण के लगभग 40% के लिए जिम्मेदार है। मेथेनॉल मिश्रण को अपनाने से शहरी वायु गुणवत्ता में उल्लेखनीय सुधार हो सकता है, जिससे घनी आबादी वाले क्षेत्रों में प्रदूषण के स्वास्थ्य प्रभावों में कमी आएगी।

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