जलवायु परिवर्तन से निपटने की दौड़ में, वैज्ञानिक कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ) को परिवर्तित करने की तकनीक विकसित कर रहे हैं₂) मूल्यवान ईंधन और रसायनों में।ये नवाचार हमारे भविष्य को ऊर्जा प्रदान करने के लिए कम कार्बन वाला ईंधन प्रदान करते हुए ग्रीनहाउस गैसों पर अंकुश लगाने में मदद करते हैं।जैसे-जैसे अमेरिका कम-कार्बन अर्थव्यवस्था की ओर बढ़ रहा है, हमें उन वाहनों को बिजली देने के लिए पर्यावरण के अनुकूल ईंधन की आवश्यकता है, जिनका विद्युतीकरण करना कठिन है, जैसे कि विमान, जहाज और ट्रेन।वैज्ञानिक CO को परिवर्तित करने की तकनीक विकसित कर रहे हैं₂ईंधन भरना।हालाँकि, इस रूपांतरण के लिए बहुत अधिक ऊर्जा और पानी की आवश्यकता होती है।

इस चुनौती से निपटने के लिए, अमेरिकी ऊर्जा विभाग (डीओई) आर्गोन नेशनल लेबोरेटरी के वैज्ञानिक सीओ को परिवर्तित करने के तरीके तलाश रहे हैं।₂संरक्षित करते समय मूल्यवान ईंधन और रसायनों मेंजल संसाधन.उन्होंने हाल ही में वॉटर नाम से एक नया टूल जारी किया हैसीओ₂रुए वॉटर मॉड्यूल, जो विभिन्न कार्बन रूपांतरण प्रौद्योगिकियों के स्थानीय जल प्रभावों का आकलन और उन्हें कम करने में मदद कर सकता है।

यह उपकरण राष्ट्रीय प्रयोगशालाओं के एक बड़े प्रयास का हिस्सा है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि हम कम कार्बन वाले भविष्य की ओर निरंतर आगे बढ़ें।यह डीओई के सीओ का एक उत्पाद है₂ई-फ्यूल्स कंसोर्टियम (सीओ) के लिए कटौती और उन्नयन₂रुए), जो सीओ को परिवर्तित करने के लिए प्रौद्योगिकियों को आगे बढ़ाने पर केंद्रित है₂ई-ईंधन और रसायनों में और उनके पर्यावरणीय, आर्थिक और सामाजिक प्रभावों का आकलन करना।

इस प्रयास के हिस्से के रूप में, आर्गन शोधकर्ताओं ने सीओ विकसित करने के लिए अपनी जल मॉडलिंग विशेषज्ञता का लाभ उठाया₂रुए मॉड्यूल, जो अब WATER (ऊर्जा संसाधनों के लिए जल विश्लेषण उपकरण) मॉडल का हिस्सा है।यह निर्णय-समर्थन उपकरण यू.एस. में जैव ईंधन के जल पदचिह्न को मापता है।

"पानी एक तेजी से मूल्यवान प्राकृतिक संसाधन है। साथ मेंजलवायु परिवर्तनबार-बार पड़ने वाले सूखे को बढ़ावा देने के कारण, हमारी मीठे पानी की आपूर्ति पहले से कहीं अधिक खतरे में है," मे वू ने कहा, जो आर्गोन में जल मॉडल का नेतृत्व करती है। "हमारा काम यह सुनिश्चित करने पर केंद्रित है कि पानी सभी क्षेत्रों के लिए उपलब्ध हो और साथ ही ऐसी प्रौद्योगिकियों को आगे बढ़ाया जाए जो टिकाऊ, निम्न-जल का समर्थन करती हैं।कार्बन अर्थव्यवस्था।"

सीओ₂रू वॉटर मॉड्यूल का आकलन करता हैसंभावित लाभसीओ को परिवर्तित करने वाली प्रौद्योगिकियों में मीठे पानी के बजाय पुनः प्राप्त पानी का उपयोग करना₂स्थायी विमानन ईंधन (एसएएफ) में।स्थानीय जल प्रभावों को मापने के लिए मॉड्यूल दो प्राथमिक सूचकांकों - जल उपलब्धता सूचकांक (डब्ल्यूएआई) और जल तनाव पदचिह्न (डब्ल्यूएसएफपी) का उपयोग करता है।मॉडल का पहला संस्करण चार पायलट राज्यों में काम करता है: कैलिफ़ोर्निया, टेक्सास, लुइसियाना और आयोवा।मॉडल के भविष्य के संस्करण उपकरण के कवरेज को 28 राज्यों तक विस्तारित करेंगे, जो संयुक्त राज्य भर में विविध जल स्थितियों को प्रतिबिंबित करेगा।

सीओ का उपयोग करना₂रुए वॉटर मॉड्यूल, आर्गन शोधकर्ता क्षेत्रीय मीठे पानी के संसाधनों पर एसएएफ के उत्पादन के प्रभाव का आकलन करने में सक्षम थे।उनका तीन साल का अध्ययन, एक में प्रकाशित हुआहालिया रिपोर्ट, सीओ में जल स्थिरता में सुधार के लिए प्रमुख चालकों, चुनौतियों और अवसरों की पहचान की₂कमी और उपयोग प्रौद्योगिकियाँ।रिपोर्ट में जल तनाव को कम करने के लिए गैर-पारंपरिक जल संसाधनों, जैसे पुनः प्राप्त नगरपालिका अपशिष्ट जल, का उपयोग करने की क्षमता का भी पता लगाया गया।अमेरिका द्वारा इन नवाचारों का नेतृत्व करने के साथ, इस प्रकार का विश्लेषण आज देश के महत्वपूर्ण मीठे पानी के संसाधनों की रक्षा करते हुए कल की हमारी ऊर्जा मांगों को पूरा करने में मदद करने का अवसर प्रदान करता है।

अध्ययन में पाया गया कि एसएएफ को परिष्कृत करने का मीठे पानी का प्रभाव क्षेत्र और उत्पादन पद्धति के आधार पर काफी भिन्न होता है।उदाहरण के लिए, एसएएफ उत्पादन का आयोवा और लुइसियाना में स्थानीय जल संसाधनों पर न्यूनतम प्रभाव पड़ा, लेकिन पश्चिम टेक्सास और कैलिफ़ोर्निया के कुछ हिस्सों में पानी की आपूर्ति पर बहुत अधिक दबाव पड़ा।आम तौर पर, पूर्वी और मकई-बेल्ट राज्य जल संसाधन उपलब्धता के आधार पर एसएएफ उत्पादन के लिए बेहतर अनुकूल थे।

शोधकर्ताओं ने यह भी पाया कि एसएएफ या हाइड्रोजन ईंधन का उत्पादन करने के लिए पुनः प्राप्त पानी का उपयोग करने से मीठे पानी की मांग में काफी कमी आ सकती है, स्थानीय जल तनाव से राहत मिल सकती है और मीठे पानी की उपलब्धता बढ़ सकती है।इन निष्कर्षों का उद्देश्य सीओ की स्थिरता को बढ़ाते हुए जोखिमों को कम करने के लिए सूचित निर्णय लेने और रणनीति विकसित करने में उद्योग हितधारकों का मार्गदर्शन करना है₂उपयोग प्रौद्योगिकियाँ।

"उठाकरपुन: निर्मित जलडीओई की राष्ट्रीय नवीकरणीय ऊर्जा प्रयोगशाला (एनआरईएल) के एक इंजीनियर और कंसोर्टियम के सदस्य लिंग ताओ ने कहा, "हम इन प्रौद्योगिकियों को और अधिक टिकाऊ बना सकते हैं, उनके ताजे पानी के पदचिह्न को कम कर सकते हैं क्योंकि वे हमारे देश के जलवायु लक्ष्यों को पूरा करने के लिए बड़े हैं।"मॉड्यूल में इनपुट के रूप में कार्बन रूपांतरण प्रौद्योगिकियों के परिणाम।

सीओ की रिहाई₂रू वॉटर मॉड्यूल तो बस शुरुआत है।आर्गन और एनआरईएल उभरती ऊर्जा प्रौद्योगिकियों की स्थिरता को बढ़ाने के लिए मॉडलिंग और आर्थिक विश्लेषण में अपनी विशेषज्ञता को मिलाकर एक साथ काम करना जारी रखते हैं।सीओ के साथ उनका काम चल रहा है₂रू कंसोर्टियम यह सुनिश्चित करने में मदद करेगा कि CO₂-टू-ईंधन प्रौद्योगिकियां पर्यावरण और आर्थिक रूप से टिकाऊ हैं।

"कंसोर्टियम का लक्ष्य अमेरिका को आगे बढ़कर गहन डीकार्बोनाइजेशन हासिल करने में मदद करना हैतकनीकीऊर्जा-सघन, कम-कार्बन और आर्थिक रूप से व्यवहार्य ईंधन और उत्पाद बनाने के लिए, "सीओ का नेतृत्व करने वाले माइकल रेस्च ने कहा₂रुए और एनआरईएल में एक प्रमुख शोधकर्ता हैं।

रेस्च ने ईंधन के भविष्य पर परियोजना के प्रभाव पर जोर दिया: "सीओ से अंतर्दृष्टि₂रू वॉटर मॉड्यूल महत्वपूर्ण रणनीतिक निर्णयों को आगे बढ़ाएगा, व्यवहार्यता अध्ययन में तेजी लाएगा और सीओ के आर्थिक और पर्यावरणीय प्रदर्शन को बढ़ावा देगा₂-टू-ईंधन प्रौद्योगिकियां।"

यहसहयोगात्मक प्रयासमहत्वपूर्ण ऊर्जा चुनौतियों का समाधान करने वाले अग्रणी नवीन समाधानों के प्रति आर्गोन की प्रतिबद्धता को रेखांकित करता है।सीओ के रूप में₂रुए अपना काम जारी रखता है, सीओ जैसे उपकरण₂रू वाटर मॉड्यूल सीओ के जिम्मेदार विकास और तैनाती के मार्गदर्शन में आवश्यक होगा₂-ईंधन प्रौद्योगिकियां, यह सुनिश्चित करना कि ये प्रौद्योगिकियां हमारे जल संसाधनों पर अत्यधिक बोझ डाले बिना बढ़ सकती हैं।

अधिक जानकारी:मे वू एट अल, सीओ के प्रभावों का आकलन₂क्षेत्रीय मीठे पानी के संसाधनों पर कटौती और उपयोग प्रौद्योगिकी, (2024)।डीओआई: 10.2172/2396748