Posted by: absolutevoid | സെപ്റ്റംബര്‍ 4, 2008

ജൈവഇന്ധനത്തിൽനിന്ന്‌ ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ എളുപ്പവഴി

എഥനോൾ അടക്കമുള്ള ജൈവ ഇന്ധനങ്ങളിൽ നിന്ന്‌ ഫലപ്രദമായി ഹൈഡ്രജൻ വാതകം ഉത്പാദിപ്പിക്കാനായി പുതിയ രീതി വികസിപ്പിച്ചു.

പ്രവർത്തനക്ഷമമായ ഊഷ്മാവിൽ ചെലവുകുറഞ്ഞ രാസത്വരകങ്ങളുപയോഗിച്ച്‌ ഈഥൈൽ ആൽക്കഹോളിൽ നിന്ന്‌ 90% ശേഷിയിൽ ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന രീതിയാണ്‌ ഗവേഷകർ കണ്ടെത്തിയത്‌.

ഒഹായോ സ്റ്റേറ്റ്‌ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ കെമിക്കൽ ആൻഡ്‌ ബയോമോളിക്യുലാർ എഞ്ചിനീറിങ്ങിൽ പ്രൊഫസറായ ഉമിത്‌ ഓസ്കാനും സംഘവുമാണ്‌ കണ്ടെത്തലിനു പിന്നിൽ. ഇവർ കണ്ടെത്തിയ രാസത്വകരകം പ്ലാറ്റിനവും റോഡിയവും പോലെയുള്ള വിലപിടിപ്പുള്ള ലോഹമൂലകങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കാത്തതിനാൽ ചെലവ്‌ തുലോം കുറവാണെന്ന്‌ ഓസ്കാൻ അഭിപ്രായപ്പെട്ടു.

“ഇത്തരം ക്യാറ്റലിസ്റ്റുകൾക്ക്‌ സാധാരണയായി ഔൺസിന്‌ 9000 ഡോളർ വിലവരുന്ന റോഡിയമാണ്‌ ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌.  എന്നാൽ പുതിയ രാസത്വരകത്തിന്‌ കിലോഗ്രാമിന്‌ ഒമ്പത്‌ ഡോളർ മാത്രമാണ്‌ ചെലവുവരിക,” ഓസ്കാൻ പറഞ്ഞു.

ഓഗസ്റ്റ്‌ 20ന്‌ ഫിലാദൽഫിയയിൽ നടന്ന അമേരിക്കൻ കെമിക്കൽ സൊസൈറ്റിയുടെ കോൺഫറൻസിൽ അവതരിപ്പിച്ച പ്രബന്ധത്തിലാണ്‌ പുതിയ കണ്ടെത്തലിനെ കുറിച്ച്‌ വിവരിക്കുന്നത്‌.

‘ഒഹായോ സ്റ്റേറ്റ്‌ ക്യാറ്റലിസ്റ്റ്‌’ ഭാവിയിൽ ഹൈഡ്രജൻ കാറുകളുടെ ഉപയോഗം പ്രായോഗികമാക്കുമെന്ന്‌ അവർ കൂട്ടിച്ചേർത്തു.

“ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധനമായി  വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നതിന്‌ മുമ്പ്‌ നേരിടേണ്ട ഒരുപിടി പ്രശ്‌നങ്ങളുണ്ട്‌ – അതെങ്ങനെ ഉത്‌പാദിപ്പിക്കണം, എങ്ങനെ ട്രാൻസ്പോർട്ട്‌ ചെയ്യണം, കാറുകളിൽ ഹൈഡ്രജൻ നിറയ്ക്കാനാവശ്യമായ ഇൻഫ്രാസ്ട്രക്ചർ എങ്ങനെ വികസിപ്പിക്കും, എന്നിങ്ങനെ,” ഓസ്കാൻ വിശദീകരിച്ചു.

“ഒരു വികേന്ദ്രീകൃത ഉത്പാദന തന്ത്രമാണ്‌ ഞങ്ങളുടെ പഠനം നിർദ്ദേശിക്കുന്നത്‌. ഒരു കേന്ദ്രീകൃതസംവിധാനത്തിൽ ബയോഫ്യൂവലിൽ നിന്ന്‌ ഹൈഡ്രജൻ വേർപെടുത്തുകയും ഗ്യാസ്‌ സ്റ്റേഷനുകളിലേക്ക്‌ അവയെ എത്തിക്കുയും ചെയ്യുന്നതിന്‌ പകരം പമ്പുകളോട്‌ ചേർന്ന്‌ സ്ഥാപിക്കുന്ന ചെറുറിയാക്‌ടറുകളിൽ വച്ച്‌ രാസത്വരകമുപയോഗിച്ച്‌ ഹൈഡ്രജൻ ഉത്‌പാദനം നടത്താം. അങ്ങനെ വരുമ്പോൾ വാതകം ട്രാൻസ്പോർട്ട്‌ ചെയ്യേണ്ടതായോ സൂക്ഷിച്ചുവയ്‌ക്കേണ്ടതായേ​‍ാ വരുന്നില്ല. പകരം ​‍ൈജവ ഇന്ധനം സൂക്ഷിക്കുകയും അതാതിടത്തുവച്ച്‌ ഹൈഡ്രജൻ ഉത്‌ പാദിപ്പിക്കുകയുമാവാം.”

പല ലോകരാഷ്ട്രങ്ങളിലും പരീക്ഷണനിരീക്ഷണങ്ങളിലുള്ള രാസത്വരകങ്ങളുടെ പ്രധാന പോരായ്മ, അവ മിക്കതും വളരെ വിലയേറിയ മൂലകങ്ങളിൽ നിന്നാവും ഉത്പാദിപ്പിക്കുക എന്നതും വളരെ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ മാത്രമേ പ്രവർത്തിക്കുകയുള്ളൂ എന്നതുമാണ്‌.

“അപൂർവ്വ ലോഹങ്ങൾക്ക്‌ വളരെ ഉയർന്ന തോതിൽ രാസപ്രക്രിയയെ ഉദ്ദ‍ീപിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, ഇക്കാര്യത്തിൽ ഇവ ഉയർന്ന സ്ഥിരത പുലർത്തുകയും ചെയ്യും.  അതുകൊണ്ടുതന്നെ ഞങ്ങളുടെ പ്രധാന ലക്ഷ്യം അപൂർവ്വ ലോഹങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കാത്തതും എന്നാൽ അതേ ഉദ്ദീപനശേഷിയും സ്ഥിരതയും ഉള്ളതുമായ രാസത്വരകം ചെലവുകുറഞ്ഞ ലോഹങ്ങളെ ഉപയോഗിച്ച്‌ ഉത്‌പാദിപ്പിക്കുക എന്നതായിരുന്നു. അതാണ്‌ ലോകത്തിലെ മറ്റ്‌ ഗവേഷണസംരംഭങ്ങളിൽ നിന്നും ഞങ്ങളെ വ്യത്യസ്തരാക്കുന്നത്‌.”

സെറാമിക്സിലെ പ്രധാന ഉള്ളടക്കമായ സീറിയം ഓക്‌സൈഡിന്റെ ചെറുതരികളും കാൽസ്യവും അതിനെ മൂടുന്ന കോബാൾട്ടിന്റെ കൂടുതൽ ചെറിയ തരികളും ഉപയോഗിച്ചാണ്‌ ഇരുണ്ട ചാരനിറമുള്ള പുതിയ ക്യാറ്റലിസ്റ്റ്‌ നിർമ്മിക്കുന്നത്‌. ഇത്‌ 90% ഫലപ്രദമായി 660 ഡിഗ്രി ഫാരൺഹീറ്റിൽ (ഏകദേശം 350 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ്‌) ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കും. വ്യാവസായിക മാനകമനുസരിച്ച്‌ താഴ്‌ന്ന താപനിലയാണിത്‌.

“എപ്പോഴെല്ലാം താഴ്‌ന്ന ഊഷ്മാവിൽ ഒരു പ്രക്രിയ നടക്കുമോ, അത്രമാത്രം ഊർജ്ജവും പണവും ലാഭിക്കും,” ഓസ്‌കാൻ പറഞ്ഞു. “രാസത്വരകം പ്രവർത്തനനിരതവും അതിൽ നിന്ന്‌ നല്ല ഹൈഡ്രജൻ വിളവ്‌ ലഭിക്കുകയും ചെയ്യുന്നപക്ഷം നമുക്ക്‌ അത്രയേറെ അളവ്‌ ആവശ്യമായി വരുന്നില്ല.  അത്‌ റിയാക്ടറിന്റെ പ്രവർത്തനച്ചെലവ്‌ ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കും.”

എഥനോൾ പോലെയുള്ള ഒരു ദ്രവീകൃത ജൈവഇന്ധനം ചൂടാക്കിയശേഷം റിയാക്ടറിനുള്ളിലേക്ക്‌ ശക്തിയിൽ കടത്തിവിടുകയാണ്‌. രാസത്വരകത്തിന്റെ സഹായത്താൽ അവിടെ നടക്കുന്ന രാസപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ശൃംഖലയ്ക്കൊടുവിൽ ഹൈഡ്രജൻ ധാരാളമുള്ള വാതകം ലഭിക്കും.

ഈ പ്രക്രിയയിൽ ഗവേഷകർ നേരിട്ട പ്രധാന പ്രശ്നം രാസത്വരകത്തിന്റെ പ്രതലത്തിൽ കരിവന്നുമൂടുന്ന ‘കോക്കിങ്‌’ ഒഴിവാക്കുന്നതായിരുന്നു.  എന്നാൽ സീറിയം ഓക്സൈഡും കാൽസ്യവും ചേർത്ത്‌ ഉപയോഗിച്ചതുമൂലം രാസത്വരകത്തിനുള്ളിൽ ഓക്സിജൻ അയോണുകളുടെ ചലനം വർധിപ്പിക്കാൻ കഴിഞ്ഞതിനാൽ ആ പ്രശ്നം ഒഴിവായി.  ആവശ്യത്തിന്‌ ഓക്സിജനുമായി സമ്പർക്കമുണ്ടായാൽ കാർബൺ, ജൈവഇന്ധനത്തിന്റെ കാര്യത്തിലെന്നപോലെ വാതകരൂപം പൂകുകയും ഓക്സിഡൈസ്‌ഡ്‌ ആവുകയും കാർബൺ ഡയോക്സൈഡ്‌ ആയി മാറുകയും ചെയ്യും.

പ്രക്രിയുടെ അവസാനപാദത്തിൽ കാർബൺ മോണോക്‌സൈഡ്‌, കാർബൺ ഡയോക്‌സൈഡ്‌, മീഥേയ്ൻ എന്നീ വാതകങ്ങൾ വിടർത്തിമാറ്റുകയും ഹൈഡ്രജൻ ശുദ്ധീകരിക്കുകയും ചെയ്യും. പ്രക്രിയ കൂടുതൽ ഊർജ്ജക്ഷമമാക്കാൻ ഹീറ്റ്‌ എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾ ചൂട്‌ നഷ്ടപ്പെട്ടുപോകാതെ തിരിച്ചുപിടിക്കുകയും വീണ്ടും റിയാക്ടറിലേക്ക്‌ കൊടുക്കുകയും ചെയ്യും.

ഹൈഡ്രജനിൽ നിന്ന്‌ വിഘടിച്ച്‌ ലഭിക്കുന്ന മീഥെയ്ൻ ആവട്ടെ, ഊർജ്ജോപഭോഗത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗം വഹിക്കുകയും ചെയ്യും.

എഥനോൾ ഹൈഡ്രജനായി മാറ്റാൻ ലക്ഷ്യമിട്ടാണ്‌ ഈ പഠനം നടന്നതെങ്കിലും മറ്റ്‌ ദ്രവീകൃത ജൈവ ഇന്ധനങ്ങൾക്കും ഇതേ രാസത്വരകം ഉപയോഗിക്കാനാവുമോ എന്ന്‌ പരീക്ഷിച്ചുവരികയാണ്‌, ഒസ്‌കാനും സംഘവും.  ഒഹിയോ സ്റ്റേറ്റ്‌ സർവ്വകലാശാലയിലെ പിഎച്ച്ഡി വിദ്യാർത്ഥികറായ ഹുവ സോങ്ങ്‌, ലിങ്ഷി ഷാങ്ങ്‌ എന്നിവരും ഗവേഷണപങ്കാളികളായിരുന്നു.  യുഎസ്‌ ഊർജ്ജവകുപ്പാണ്‌ ചെലവ്‌ വഹിച്ചത്‌.

Advertisements

Responses

  1. നന്ദി സെബിൻ
    പുത്തൻ അറിവുകൾക്ക്


ഒരു മറുപടി കൊടുക്കുക

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / മാറ്റുക )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / മാറ്റുക )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / മാറ്റുക )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / മാറ്റുക )

വിഭാഗങ്ങള്‍

%d bloggers like this: