तरल धातु की अद्वितीय शक्ति का उपयोग करके अमोनिया बनाने का एक नया तरीका, व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले रसायन के उत्पादन के कारण होने वाले कार्बन उत्सर्जन में महत्वपूर्ण कटौती कर सकता है।

अमोनिया का उपयोग हमारे अधिकांश भोजन को उगाने के लिए उर्वरक में किया जाता है, लेकिन यह इसमें एक भूमिका भी निभाता हैस्वच्छ ताक़तहाइड्रोजन को सुरक्षित रूप से परिवहन करने के लिए एक वाहक के रूप में।

का वैश्विक उत्पादनअमोनियाहालाँकि, इसकी उच्च पर्यावरणीय लागत आती है: यह वैश्विक ऊर्जा का 2% से अधिक की खपत करता है और 2% तक वैश्विक कार्बन उत्सर्जन पैदा करता है।

आरएमआईटी रिसर्च फेलो और इस विषय पर एक अध्ययन के प्रमुख लेखक, डॉ. कर्मा ज़ुराइकी ने कहा कि उनकी टीम के हरित विकल्प में नाइट्रोजन और हाइड्रोजन को विभाजित करने के लिए आज इस्तेमाल की जाने वाली शताब्दी पुरानी हैबर-बॉश प्रक्रिया की तुलना में 20% कम गर्मी और 98% कम दबाव का उपयोग किया गया है।अमोनिया.

कार्य दिखाई देता हैप्रकृति उत्प्रेरण.

"दुनिया भर में अमोनिया का उत्पादन वर्तमान में ऑस्ट्रेलिया के दोगुने उत्सर्जन के लिए ज़िम्मेदार है। यदि हम इस प्रक्रिया में सुधार कर सकते हैं और इसे कम ऊर्जा गहन बना सकते हैं, तो हम इसमें बड़ी सेंध लगा सकते हैंकार्बन उत्सर्जन, "आरएमआईटी स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग से जुरैकी ने कहा।

अध्ययन के नतीजे बताते हैं कि कम ऊर्जा वाला दृष्टिकोण अमोनिया के उत्पादन में उतना ही प्रभावी है जितना प्रभावी पर अधिक भरोसा करके वर्तमान स्वर्ण मानकतरल धातुउत्प्रेरक और दबाव के बल पर कम.

ज़ुराइकी ने कहा, "हम जिस तांबे और गैलियम का उपयोग करते हैं, वह वर्तमान दृष्टिकोण में उत्प्रेरक के रूप में उपयोग की जाने वाली कीमती धातु रूथेनियम की तुलना में बहुत सस्ता और अधिक प्रचुर मात्रा में है।""ये सभी फायदे इसे एक रोमांचक नया विकास बनाते हैं जिसे हम आगे ले जाने और प्रयोगशाला के बाहर परीक्षण करने के इच्छुक हैं।"

बचाव के लिए तरल धातु

आरएमआईटी के प्रोफेसर टोरबेन डेनेके सहित टीम अमोनिया उत्पादन, कार्बन कैप्चर और ऊर्जा उत्पादन के लिए तरल धातु उत्प्रेरक के विशेष गुणों का उपयोग करने में सबसे आगे है।

उत्प्रेरक एक ऐसा पदार्थ है जो बनाता हैरासायनिक प्रतिक्रिएंस्वयं उपभोग किए बिना तेजी से और अधिक आसानी से घटित होता है।

इस नवीनतम अध्ययन में तांबे और गैलियम युक्त छोटी तरल धातु की बूंदें बनाकर उनकी नई तकनीक का प्रदर्शन किया गया - जिन्हें उनकी कठोर परत, तरल बाहरी कोर और ठोस आंतरिक कोर संरचना के लिए "नैनो ग्रह" नाम दिया गया - नाइट्रोजन के कच्चे अवयवों को तोड़ने के लिए उत्प्रेरक के रूप में।और हाइड्रोजन.

डेनेके ने कहा, "तरल धातुएं हमें रासायनिक तत्वों को अधिक गतिशील तरीके से स्थानांतरित करने की अनुमति देती हैं जो इंटरफ़ेस में सबकुछ प्राप्त करती है और अधिक कुशल प्रतिक्रियाओं को सक्षम बनाती है, जो उत्प्रेरक के लिए आदर्श है।""तांबा और गैलियम दोनों को अलग-अलग अमोनिया उत्पादन के लिए प्रसिद्ध रूप से खराब उत्प्रेरक के रूप में छूट दी गई थी, फिर भी वे एक साथ काम बहुत अच्छी तरह से करते हैं।"

परीक्षणों से पता चला कि गैलियम ने नाइट्रोजन को तोड़ दिया, जबकि तांबे की उपस्थिति ने हाइड्रोजन के विभाजन में मदद की, जो कि लागत के एक अंश पर वर्तमान दृष्टिकोण के अनुसार प्रभावी ढंग से काम करने के लिए संयोजन करता है।

डेनेके ने कहा, "हमने अनिवार्य रूप से दो धातुओं के बीच तालमेल का लाभ उठाने, उनकी व्यक्तिगत गतिविधि को बढ़ाने का एक तरीका ढूंढ लिया है।"

RMIT अब प्रौद्योगिकी के व्यावसायीकरण का नेतृत्व कर रहा है, जिसका सह-स्वामित्व RMIT और QUT के पास है।

उद्योग के लिए उन्नयन

जबकि पारंपरिक हैबर-बॉश प्रक्रिया के माध्यम से उत्पादित अमोनिया केवल विशाल सुविधाओं पर ही व्यवहार्य है, टीम का वैकल्पिक दृष्टिकोण बड़े पैमाने पर और छोटे, विकेन्द्रीकृत उत्पादन दोनों के लिए उपयुक्त हो सकता है, जहां छोटी मात्रा में सौर खेतों में सस्ते में बनाया जाता है, जो बदले में परिवहन लागत को कम करेगा।और उत्सर्जन.

उर्वरक के लिए अमोनिया के उत्पादन में स्पष्ट अनुप्रयोगों के साथ-साथ, प्रौद्योगिकी हाइड्रोजन उद्योग के लिए एक महत्वपूर्ण प्रवर्तक हो सकती है और जीवाश्म ईंधन से दूर जाने में सहायता कर सकती है।

डेनेके ने बताया, "हाइड्रोजन को सुरक्षित और परिवहन में आसान बनाने का एक अच्छा तरीका इसे अमोनिया में बदलना है।""लेकिन अगर हम वर्तमान तकनीकों के माध्यम से उत्पादित अमोनिया का उपयोग हाइड्रोजन वाहक के रूप में करते हैं, तो हाइड्रोजन उद्योग से उत्सर्जन वैश्विक उत्सर्जन में काफी वृद्धि कर सकता है। हमारी दृष्टि हमारी हरित अमोनिया उत्पादन तकनीक को इसके साथ जोड़ना हैहाइड्रोजनप्रौद्योगिकियाँ, रास्ते में भारी नुकसान के बिना हरित ऊर्जा को दुनिया भर में सुरक्षित रूप से भेजने की अनुमति देती हैं," उन्होंने कहा।अगली चुनौतियाँ प्रौद्योगिकी को उन्नत करना है - जो अब तक प्रयोगशाला स्थितियों में सिद्ध हो चुकी है - और सिस्टम को और भी कम दबाव में संचालित करने के लिए डिज़ाइन करना है, जिससे इसे उद्योगों की व्यापक श्रेणी के लिए विकेंद्रीकृत उपकरण के रूप में अधिक व्यावहारिक बनाया जा सके।

उन्होंने कहा, "इस स्तर पर, हम परिणामों से वास्तव में उत्साहित हैं और अपने उद्योग के लिए इसे बढ़ाने में रुचि रखने वाले संभावित भागीदारों के साथ बात करने के इच्छुक हैं।"

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