రసాయన శాస్త్రవేత్తలు కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను మీథేన్‌గా సంగ్రహించడానికి మరియు మార్చడానికి ఒక కొత్త మార్గాన్ని అభివృద్ధి చేశారు, భవిష్యత్తులో గ్యాస్ ఉద్గారాలను పునరుత్పాదక వనరుల నుండి విద్యుత్తును ఉపయోగించి ప్రత్యామ్నాయ ఇంధనంగా మార్చవచ్చని సూచిస్తున్నారు.
కార్బన్ డయాక్సైడ్ (CO2) అనేది గ్రీన్‌హౌస్ వాయువు, ఇది భూమి యొక్క వేడెక్కుతున్న వాతావరణంలో అధిక భాగాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు పవర్ ప్లాంట్లు, కర్మాగారాలు మరియు వివిధ రకాల రవాణా ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. వాతావరణంలో దాని ఉనికిని తగ్గించే లక్ష్యంతో ఉండే సాధారణ కార్బన్ క్యాప్చర్ సిస్టమ్స్ COను వేరుచేయడం ద్వారా కార్బన్ డయాక్సైడ్ ఉద్గారాలను తగ్గించడానికి పని చేస్తాయి.2 ఇతర వాయువుల నుండి మరియు దానిని ఉపయోగకరమైన ఉత్పత్తులకు మార్చడం. అయినప్పటికీ, ఈ వ్యవస్థలు పనిచేయడానికి అవసరమైన భారీ మొత్తంలో శక్తి కారణంగా ఈ ప్రక్రియను పారిశ్రామిక స్థాయిలో అమలు చేయడం కష్టం.
ఇప్పుడు, ప్రత్యేక నికెల్-ఆధారిత ఉత్ప్రేరకం ఉపయోగించి, సంగ్రహించిన కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను నేరుగా మీథేన్‌గా మార్చడం ద్వారా ఈ విలువైన శక్తిని ఆదా చేసే మార్గాన్ని పరిశోధకులు కనుగొన్నారు, అధ్యయనం యొక్క ప్రధాన రచయిత మరియు కెమిస్ట్రీలో ప్రస్తుత పోస్ట్‌డాక్టోరల్ పరిశోధకుడు తోమాజ్ నెవ్స్-గార్సియా చెప్పారు. మరియు ది ఒహియో స్టేట్ యూనివర్శిటీలో బయోకెమిస్ట్రీ.
విద్యుద్దీకరించబడిన ఉపరితలంపై వేయబడిన నికెల్ అణువులను ఉపయోగించడం ద్వారా, బృందం కార్బన్ డయాక్సైడ్ యొక్క సంగ్రహించబడిన కార్బమేట్‌ను నేరుగా మీథేన్‌గా మార్చగలిగింది. చౌకగా మరియు విస్తృతంగా లభించే ఉత్ప్రేరకం అయిన నికెల్ అణువులు ఈ మార్పిడిని చేయడంలో చాలా మంచివని వారు కనుగొన్నారు.
“మేము తక్కువ శక్తిని కలిగి ఉన్న అణువు నుండి వెళ్తున్నాము మరియు దాని నుండి అధిక శక్తిని కలిగి ఉన్న ఇంధనాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తున్నాము” అని నెవ్స్-గార్సియా చెప్పారు. “ఇది చాలా ఆసక్తికరమైనది ఏమిటంటే, ఇతరులు కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ని సంగ్రహించడం, పునరుద్ధరించడం మరియు ఆపై దశల్లో మార్చడం, మేము ఈ దశలను ఏకకాలంలో చేయడం ద్వారా శక్తిని ఆదా చేస్తాము.”
మరీ ముఖ్యంగా, కార్బన్ క్యాప్చర్ ప్రక్రియను క్రమబద్ధీకరించడం కార్బన్ చక్రం గురించి శాస్త్రవేత్తలకు తెలిసిన వాటిని రీఫ్రేమ్ చేయడంలో సహాయపడుతుంది మరియు వేగవంతమైన మరియు మరింత సమర్థవంతమైన వాతావరణ ఉపశమన సాంకేతికతలకు మరింత సంక్లిష్టమైన వ్యూహాలను ఏర్పాటు చేయడానికి ఇది ఒక ముఖ్యమైన దశ.
“మేము కార్బన్ క్యాప్చర్ మరియు మార్పిడి కోసం సాధ్యమైనంత తక్కువ శక్తిని ఖర్చు చేయడంపై దృష్టి పెట్టాలి” అని నెవ్స్-గార్సియా చెప్పారు. “కాబట్టి అన్ని సంగ్రహ మరియు మార్పిడి దశలను స్వతంత్రంగా నిర్వహించడానికి బదులుగా, వ్యర్థమైన శక్తి ప్రక్రియలను దాటవేస్తూ, మేము దానిని ఒకే దశలో కలపవచ్చు.”
పేపర్ ఇటీవల ప్రచురించబడింది అమెరికన్ కెమికల్ సొసైటీ జర్నల్.
అనేక కార్బన్ క్యాప్చర్ పద్ధతులు ఇంకా ప్రారంభ దశలోనే ఉన్నప్పటికీ, వాటిని మెరుగుపరచడానికి అనేక రంగాల పరిశోధకులు కృషి చేయడంతో, ఈ ఫీల్డ్ ఆశాజనకంగా ఉందని నెవ్స్-గార్సియా చెప్పారు.
COని మారుస్తోంది2 పునరుత్పాదక విద్యుత్తును ఉపయోగించి ఒక ఇంధనంలోకి కార్బన్ చక్రాన్ని మూసివేసే అవకాశం ఉంది. ఉదాహరణకు, శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి మీథేన్‌ను కాల్చినప్పుడు, అది కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను విడుదల చేస్తుంది, దానిని సంగ్రహించి తిరిగి మీథేన్‌గా మార్చినట్లయితే, భూమి యొక్క గ్లోబల్ వార్మింగ్ భారాన్ని జోడించకుండా శక్తి ఉత్పత్తి యొక్క నిరంతర చక్రానికి దారి తీస్తుంది.
కార్బమేట్ మీథేన్‌గా మార్చడానికి ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీని ఉపయోగించవచ్చని పరిశోధకులు కనుగొన్న మొదటిసారి కూడా ఈ అధ్యయనం సూచిస్తుంది. స్వాధీనం చేసుకున్న CO మార్చడానికి అనేక ప్రయత్నాలు జరిగినప్పటికీ2 ఉపయోగకరమైన ఉత్పత్తులలో, ఇప్పటి వరకు చాలా మంది పరిశోధకులు కార్బన్ మోనాక్సైడ్‌ను ఉత్పత్తి చేసే సామర్థ్యాన్ని మాత్రమే చూపించారు.
“మీథేన్ నిజంగా ఆసక్తికరమైన ఉత్పత్తి కావచ్చు, కానీ చాలా ముఖ్యమైన విషయం ఏమిటంటే, సంగ్రహించిన CO మార్చడానికి మరిన్ని ప్రక్రియలను అభివృద్ధి చేయడానికి ఇది ఒక మార్గాన్ని తెరుస్తుంది.2 ఇతర ఉత్పత్తుల్లోకి” అని అతను చెప్పాడు.
ముందుకు సాగుతున్నప్పుడు, వివిధ రకాల స్థిరమైన కార్బన్ క్యాప్చర్ మార్గాలను రూపొందించడంలో సహాయపడటానికి ఇతర రసాయన క్లీన్ ఎనర్జీ ప్రత్యామ్నాయాలను అన్వేషించడం కొనసాగించాలని బృందం భావిస్తోంది.
“ప్రతిదీ ఎల్లప్పుడూ శక్తికి తిరిగి వెళుతుంది మరియు ఈ ఫీల్డ్ యొక్క భవిష్యత్తును మరింత ఆదా చేయడానికి చాలా ఉత్సాహం మరియు కృషి పెట్టుబడి పెట్టబడింది” అని నెవ్స్-గార్సియా చెప్పారు.
ఇతర సహ రచయితలలో ఓహియో స్టేట్‌కు చెందిన క్వాన్‌సాంగ్ ఝూ మరియు ఎల్. రాబర్ట్ బేకర్, సావో పాలో విశ్వవిద్యాలయం నుండి లియాన్ ఎమ్. రోస్సీ, కేస్ వెస్ట్రన్ రిజర్వ్ యూనివర్శిటీ నుండి మహ్మదుల్ హసన్ మరియు రాబర్ట్ ఇ. వార్బర్టన్, యేల్ విశ్వవిద్యాలయం నుండి జింగ్ లీ మరియు హైలియాంగ్ వాంగ్ ఉన్నారు. అలాగే సదరన్ యూనివర్శిటీ ఆఫ్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ నుండి జాన్ జియాంగ్ మరియు యోంగ్యే లియాంగ్.
