ईटीएच ज्यूरिख के वैज्ञानिकों ने डेयरी और टोफू निर्माण के अपशिष्ट से बने बायोडिग्रेडेबल प्रोटीन बीड्स विकसित किए हैं जो सीधे वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड को पकड़ सकते हैं। नेचर रिव्यूज मटीरियल्स पत्रिका में वर्णित इस अभिनव सामग्री ने कई मौजूदा कार्बन कैप्चर तकनीकों की तुलना में अधिक कुशल और पर्यावरण के अनुकूल विकल्प प्रस्तुत किया है। खाद्य उद्योग के उपोत्पादों को जलवायु परिवर्तन से लड़ने के एक उपकरण में बदलकर, शोधकर्ताओं ने एक साथ दो गंभीर पर्यावरणीय चुनौतियों के प्रति एक रचनात्मक दृष्टिकोण प्रदर्शित किया है।
बीड्स का उत्पादन एक बहु-चरणीय प्रक्रिया के माध्यम से किया जाता है जो व्हे (पनीर निर्माण का एक तरल उपोत्पाद) और टोफू निर्माण के दौरान उत्पन्न अपशिष्ट जल से प्रोटीन निकालने से शुरू होती है। शोधकर्ताओं ने इन निकाले गए प्रोटीनों को एमाइलॉइड फाइब्रिल्स नामक संरचनाओं में संयोजित किया, जो उल्लेखनीय संरचनात्मक स्थिरता वाले लंबे, धागे जैसे निर्माण हैं। फिर फाइब्रिल्स को पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड के साथ मिलाया गया और आधे से एक सेंटीमीटर व्यास के छिद्रयुक्त बीड्स में संसाधित किया गया। परिणामी सामग्री छोटे स्पंज के समान दिखती है जो आसपास की हवा से कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करने में सक्षम है।
प्रयोगशाला परीक्षणों में, बीड्स ने प्रभावशाली प्रदर्शन दिखाया। एक ग्राम सामग्री ने परिवेशी हवा से 97 मिलीग्राम कार्बन डाइऑक्साइड को पकड़ा, जो व्यावसायिक रूप से उपलब्ध कई कार्बन कैप्चर समाधानों की तुलना में अनुकूल है। बीड संरचना में समाहित पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड वायुमंडलीय सीओटू के साथ प्रतिक्रिया करता है और इसे छिद्रयुक्त नेटवर्क में फंसा लेता है। इस दृष्टिकोण को विशेष रूप से आशाजनक बनाने वाली बात यह है कि बीड्स कमरे के तापमान पर पकड़ी गई कार्बन डाइऑक्साइड को छोड़ देते हैं, जो कई पारंपरिक प्रणालियों से भिन्न है जिन्हें अवशोषण सामग्री को पुनर्जीवित करने के लिए ऊर्जा-गहन ताप प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है।
कमरे के तापमान पर रिलीज तंत्र मौजूदा तकनीकों पर एक महत्वपूर्ण लाभ का प्रतिनिधित्व करता है। पारंपरिक कार्बन कैप्चर प्रणालियों को अक्सर फंसी हुई सीओटू को छोड़ने के लिए सामग्री को कई सौ डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने की आवश्यकता होती है, जिसमें पर्याप्त मात्रा में ऊर्जा खर्च होती है। ईटीएच ज्यूरिख के बीड्स इस ऊर्जा बाधा को पूरी तरह से दरकिनार कर देते हैं, जो संभावित रूप से इस तकनीक को औद्योगिक और व्यावसायिक सेटिंग्स में व्यापक तैनाती के लिए कहीं अधिक व्यावहारिक और लागत प्रभावी बनाता है।
शोधकर्ताओं ने जोर दिया कि तकनीक को शुरू से ही स्केलेबल होने के लिए डिज़ाइन किया गया है। बीड्स बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली स्प्रे-आधारित निर्माण प्रक्रिया मौजूदा औद्योगिक उत्पादन तकनीकों के साथ संगत है, जिसका अर्थ है कि कारखाने पूरी तरह से नई निर्माण अवसंरचना की आवश्यकता के बिना इस तकनीक को अपना सकते हैं। इसके अलावा, चूंकि बीड्स बायोडिग्रेडेबल हैं, वे सिंथेटिक कार्बन कैप्चर सामग्रियों से जुड़े स्थायी अपशिष्ट प्रवाह नहीं बनाते हैं।
यह विकास परिपत्र अर्थव्यवस्था सोच का एक सम्मोहक उदाहरण प्रस्तुत करता है, जिसमें एक उद्योग का कचरा दूसरे के लिए मूल्यवान संसाधन बन जाता है। वैश्विक डेयरी और टोफू उद्योग सालाना लाखों टन प्रोटीन-समृद्ध अपशिष्ट जल उत्पन्न करते हैं, जिसका अधिकांश भाग वर्तमान में अपशिष्ट उपचार प्रणालियों में जाता है या पर्यावरण में छोड़ दिया जाता है। इन उपोत्पादों को कार्बन कैप्चर सामग्रियों में परिवर्तित करके, ईटीएच ज्यूरिख टीम ने एक ऐसा मार्ग पहचाना है जो एक साथ खाद्य उद्योग के अपशिष्ट को कम कर सकता है, वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड के स्तर को घटा सकता है और बढ़ते कार्बन कैप्चर बाजार के लिए एक आर्थिक रूप से व्यवहार्य उत्पाद प्रदान कर सकता है।
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