फ्रौनहोफर शोधकर्ताओं और उनके सहयोगियों ने ग्रीन सोडा परियोजना में सोडा उत्पादन की एक अभिनव और पर्यावरण-अनुकूल विधि विकसित की है, जो उद्योगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए आवश्यक है।यह प्रक्रिया नमकीन पानी के द्विध्रुवी इलेक्ट्रोडायलिसिस पर आधारित है।आयन विनिमय प्रक्रियाओं और कार्बन डाइऑक्साइड के जुड़ने से हरा सोडा बनता है।यह तकनीक जर्मनी में एक औद्योगिक स्थान के रूप में विनिर्माण को मजबूत करने में भी मदद करेगी।

सोडियम कार्बोनेट, जिसे सोडा ऐश भी कहा जाता है, कई अलग-अलग औद्योगिक क्षेत्रों में उपयोग की जाने वाली एक आवश्यक सामग्री है।इसका उपयोग कागज बनाने, खाद्य पदार्थों को संरक्षित करने, कांच बनाने और एसिड को बेअसर करने के लिए किया जाता है।

यह निजी घरों में भी पाया जाता है, जहां यह बेकिंग पाउडर में मुख्य घटक है और इसका उपयोग दाग हटाने वाले और नाली क्लीनर के रूप में किया जाता है।और संख्याएँ इसे दर्शाती हैं: जर्मन रासायनिक उद्योग संघ वर्बैंड डेर केमिसचेन इंडस्ट्री (VCI) इंगित करता है कि लगभग 2.1 मिलियन मीट्रिक टन सोडा ऐश औरसोडियम बाईकारबोनेट2023 में अकेले जर्मनी में उत्पादित किए गए थे।

मुद्दा यह है कि सोडा का उत्पादन बड़ी मात्रा में कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जित करता है - प्रति मीट्रिक टन 800 किलोग्राम।नमकीन अपशिष्ट जल एक अन्य उपोत्पाद है, जो जल निकायों की लवणता को बढ़ाता है।

समाधान एक स्थायी नई उत्पादन प्रक्रिया है जो कोई जलवायु-हानिकारक CO उत्पन्न नहीं करती है₂उत्सर्जन या खारा अपशिष्ट जल।

यह विधि ग्रीन सोडा संयुक्त अनुसंधान परियोजना पर काम कर रहे भागीदारों के सहयोग से फ्रौनहोफर इंस्टीट्यूट फॉर सिरेमिक टेक्नोलॉजीज एंड सिस्टम्स (आईकेटीएस) में विकसित की गई थी।सोडा निर्माता QEMETICA सोडा Deutschland के साथ हेल्महोल्त्ज़-ज़ेंट्रम ड्रेसडेन-रॉसेंडॉर्फ और भू-तापीय सुविधाओं के संचालक परियोजना भागीदार के रूप में शामिल हैं।

स्वच्छ प्रक्रिया: द्विध्रुवी इलेक्ट्रोडायलिसिस

सोडा का उत्पादन 19वीं शताब्दी से सॉल्वे प्रक्रिया का उपयोग करके किया जाता रहा है।इस विधि में चूना पत्थर को कोक या कोयले का उपयोग करके जलाया जाता है।इससे कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न होता है, जो आगे के चरणों में नमकीन पानी, अमोनिया और चूने के साथ प्रतिक्रिया करके उत्पादन करता हैसोडियम कार्बोनेटâलेकिन बड़ी मात्रा में कैल्शियम क्लोराइड अपशिष्ट जल भी।

तकनीकी इलेक्ट्रोलिसिस के समूह प्रबंधक हंस-जुरगेन फ्रेडरिक बताते हैं, "हमारी विधि समस्याग्रस्त बुनियादी सामग्रियों के बिना एक पर्यावरण-अनुकूल विकल्प है।"भूतापीय प्रणालीऔर फ्रौनहोफर आईकेटीएस में रेडियोन्यूक्लाइड प्रयोगशाला।

ग्रीन सोडा विधि विद्युत रासायनिक प्रक्रिया मार्ग पर आधारित है।प्रौद्योगिकी का केंद्रबिंदु द्विध्रुवी इलेक्ट्रोडायलिसिस है, जिसमें अति पतली झिल्ली शामिल होती है।इन झिल्लियों में छिद्र इतने छोटे होते हैं कि केवल व्यक्तिगत आयन ही इनमें से गुजर सकते हैं।

झिल्ली केवल नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयनों या सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए धनायनों को पारित करने की अनुमति देकर एक विनिमय माध्यम के रूप में कार्य करती है।इसका मतलब यह है कि प्रक्रिया के दौरान, नमक और पानी - नमकीन पानी - का मिश्रण सोडियम हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोक्लोरिक एसिड में विभाजित हो जाता है।

हाइड्रॉक्साइड नमक जैसे यौगिक होते हैं जो पानी के संपर्क में आने पर सोडियम हाइड्रॉक्साइड बनाते हैं।फिर, जब सीओ₂में जोड़ा जाता हैसोडियम हाइड्रॉक्साइड, अंतिम उत्पाद सोडा है।

"इससे हम बिना उगले सोडियम कार्बोनेट का उत्पादन कर सकते हैंग्रीन हाउस गैसेंफ्रेडरिक कहते हैं, "वायुमंडल में और हानिकारक औद्योगिक अपशिष्ट जल के बिना नदियों या पानी के अन्य निकायों की लवणता बढ़ रही है।"

फ्रौनहोफर शोधकर्ता जीवाश्म ईंधन के उपयोग को खत्म करने के लिए क्रिस्टलीकरण और सुखाने की प्रक्रियाओं के लिए भू-तापीय ताप ऊर्जा का उपयोग करने की भी योजना बना रहे हैं।

दो गुना कार्बन कटौती

शोधकर्ता परियोजना भागीदारों के साथ पायलट प्लांट पैमाने पर एक सिस्टम पर काम कर रहे हैं जो सीओ प्रदान करता है₂बायोगैस सिस्टम या औद्योगिक दहन प्रक्रियाओं से प्रक्रिया के लिए आवश्यक।इसका मतलब है कि ग्रीन सोडा परियोजना एक साथ दो तरीकों से हानिकारक ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को रोक रही है: के दौरानविनिर्माण प्रक्रिया, और अतिरिक्त CO का उपयोग करके₂अन्य उद्योगों से.

नई पद्धति का एक अन्य लाभ यह है कि कार्बन-तटस्थ उत्पादन के लिए महंगे जलवायु प्रमाणपत्र की आवश्यकता नहीं होती है।यह न केवल पर्यावरण के लिए अच्छा है, बल्कि जर्मनी के उच्च गुणवत्ता वाले औद्योगिक विनिर्माण आधार को बनाए रखने के साथ-साथ आर्थिक लाभ कमाने में भी महत्वपूर्ण योगदान है।