प्लास्टिक फोहोरबाट हाइड्रोजन उत्पादन गर्ने नयाँ प्रविधि विकास, स्वच्छ ऊर्जाको सम्भावना बढ्यो

काठमाण्डौ । वैज्ञानिकहरूले दैनिक प्रयोगमा आउने तीन प्रमुख प्रकारका प्लास्टिकलाई हाइड्रोजन इन्धनमा रूपान्तरण गर्ने नयाँ प्रविधि विकास गरेका छन्। यो प्रविधिले प्लास्टिक प्रदूषण र स्वच्छ ऊर्जाको अभावजस्ता दुई ठूला विश्वव्यापी चुनौतीलाई एकैपटक सम्बोधन गर्ने सम्भावना देखाएको छ।

अमेरिकाको क्यालिफोर्निया विश्वविद्यालय, लस एन्जलसका रासायनिक तथा जैव(अणु इन्जिनियर आह–ह्युङ पार्कको नेतृत्वमा दक्षिण कोरियाका अनुसन्धानकर्तासँग मिलेर गरिएको अध्ययनले मिश्रित प्लास्टिकबाट समेत उच्च शुद्धताको हाइड्रोजन उत्पादन गर्न सकिने देखाएको हो।

अनुसन्धानकर्ताका अनुसार हाल विश्वभर उत्पादन हुने प्लास्टिकमध्ये करिब ९ प्रतिशत मात्रै पुनर्चक्रण हुने गरेको छ। बाँकी ठूलो हिस्सा फोहोरका रूपमा जम्मा हुने भएकाले वातावरणीय समस्या बढिरहेको छ।

‘हामीले एकैपटक दुईवटा अत्यावश्यक विश्वव्यापी समस्याको समाधान खोजिरहेका छौँ,’ पार्कले भनेका छन्। ‘प्लास्टिक फोहोर तीव्र गतिमा बढिरहेको छ भने ऊर्जा क्षेत्रलाई कार्बनमुक्त बनाउन स्वच्छ हाइड्रोजन आवश्यक छ। यो प्रविधिले दुवै चुनौतीलाई समाधान गर्ने सम्भावना राख्छ।’

प्लास्टिकबाट हाइड्रोजन उत्पादन गर्ने प्रक्रिया

अनुसन्धानमा प्रयोग गरिएको प्रविधिलाई अल्कलाइन थर्मल ट्रिटमेन्ट (एटीटी) भनिन्छ। यस प्रक्रियामा सोडियम हाइड्रोक्साइड र तापको प्रयोग गरी प्लास्टिकबाट हाइड्रोजन उत्पादन गरिन्छ।

यसअघि यही प्रविधि समुद्री शैवालबाट उच्च शुद्धताको हाइड्रोजन उत्पादन गर्न विकास गरिएको थियो। नयाँ अध्ययनमा प्लास्टिकका तीन प्रमुख प्रकार—पोलिथिलिन टेरेफ्थालेट, पोलिथिलिन र पोलिप्रोपिलिनमा परीक्षण गरिएको थियो।

अनुसन्धानका क्रममा कुनै विशेष प्रकारको प्लास्टिक छुट्याउनुपर्ने आवश्यकता नपरी मिश्रित प्लास्टिकबाट पनि ९० प्रतिशतभन्दा बढी शुद्धताको हाइड्रोजन ग्यास उत्पादन भएको पाइएको छ।

कम तापक्रम र कार्बन नियन्त्रणको फाइदा

परम्परागत हाइड्रोजन उत्पादन विधिको तुलनामा एटीटी प्रविधिका दुई प्रमुख फाइदा देखिएका छन्। पहिलो, यसले अन्य प्रविधिभन्दा करिब ३०० देखि ४०० डिग्री सेल्सियस कम तापक्रममा काम गर्न सक्छ। दोस्रो, यस प्रक्रियाले उत्पादन हुने कार्बन उपउत्पादनमध्ये करिब ७५ प्रतिशतलाई ठोस रूपमा संकलन गर्न सक्छ, जसले कार्बन डाइअक्साइडको रूपमा वायुमण्डलमा उत्सर्जन हुने मात्रा घटाउँछ।

अनुसन्धानकर्ताहरूले प्रकाशित अध्ययनमा एटीटी आधारित हाइड्रोजन उत्पादनले परम्परागत प्रक्रियाको तुलनामा वातावरणीय दृष्टिले प्रतिस्पर्धी विकल्प बन्न सक्ने उल्लेख गरेका छन्।

उत्पादन क्षमता बढाउन थप सुधार

हाइड्रोजन उत्पादन बढाउन अनुसन्धानकर्ताहरूले पोलिथिलिन र पोलिप्रोपिलिन प्लास्टिकलाई पहिले ताप र अक्सिडेसन प्रक्रियामार्फत प्रशोधन गरेका थिए। यसले प्लास्टिकका अणु संरचनामा अक्सिजन थपेर तिनलाई रासायनिक रूपमा बढी सक्रिय बनाएको थियो।

पोलिथिलिन र पोलिप्रोपिलिनमा प्राकृतिक रूपमा अक्सिजनको मात्रा कम हुने भएकाले ती सजिलै टुक्रिँदैनन्। यही कारण मिश्रित तथा छुट्याउन नसकिएका प्लास्टिक फोहोर व्यवस्थापन हाल चुनौतीपूर्ण मानिन्छ।

अनुसन्धानकर्ताका अनुसार कम तापक्रममा सञ्चालन, कार्बन नियन्त्रण क्षमता र मिश्रित प्लास्टिक प्रयोग गर्ने सुविधाका कारण एटीटी प्रविधि प्लास्टिक फोहोरलाई स्वच्छ हाइड्रोजन इन्धनमा रूपान्तरण गर्ने व्यावहारिक विकल्प बन्न सक्छ।

व्यावसायिक प्रयोगअघि अझै चुनौती

यद्यपि यो प्रविधि आशाजनक देखिए पनि व्यावसायिक स्तरमा प्रयोग गर्नुअघि थप अनुसन्धान आवश्यक रहेको वैज्ञानिकहरूले बताएका छन्।

हालसम्मको अध्ययन प्रयोगशाला स्तरमा सानो मात्रामा गरिएको हो। ठूलो मात्रामा उत्पादन गर्न सकिने प्रणाली विकास, हाइड्रोजन उत्पादन क्षमता वृद्धि, कार्बन उत्सर्जन घटाउने र सञ्चालन लागत नियन्त्रण गर्ने विषयमा थप काम गर्नुपर्ने अनुसन्धानकर्ताहरूको भनाइ छ।

अध्ययनमा प्रयोग गरिएका प्लास्टिकहरू—जस्तै स्ट्र, झोला, कन्टेनर र पेय पदार्थका बोतलमा प्रयोग हुने सामग्री—विश्वभर व्यापक रूपमा प्रयोग हुने र कच्चा तेलबाट उत्पादन हुने भएकाले प्लास्टिक प्रदूषणका प्रमुख स्रोत मानिन्छन्।

यो अनुसन्धानले प्लास्टिक फोहोर व्यवस्थापनसँगै भविष्यका लागि दिगो र स्वच्छ हाइड्रोजन ऊर्जाको स्रोत पहिचान गर्ने दिशामा महत्वपूर्ण कदमका रूपमा लिइएको छ।