کاربن کیپچر سے مراد ایک ایسی ٹکنالوجی ہے جو کاربن ڈائی آکسائیڈ (CO2) کے اخراج کو کم کرتی ہے ، اسے الگ کر کے اور اسے اسٹور کرتی ہے۔ گرین ہاؤس گیس کے اخراج کو کم کرنے اور CO2 حراستی کو کم کرنے کا یہ ایک موثر طریقہ ہے۔
I. اہم زمرے
کاربن کیپچر ٹیکنالوجیز کو بنیادی طور پر تین اقسام میں درجہ بندی کیا جاسکتا ہے: فرنٹ - اختتام کیپچر ، پیچھے - اختتام کیپچر ، اور بائی کیپچر۔
1. سامنے - اختتام کیپچر
اس میں بنیادی طور پر توانائی کی پیداوار کے دوران CO2 کو دہن گیس کے دھاروں سے الگ کرنا شامل ہے۔ مثالوں میں کوئلے میں پوسٹ - دہن کی گرفتاری - فائر اور قدرتی گیس بجلی گھروں میں شامل ہے ، اور گیسفیکیشن کوئلہ میں پہلے سے - دہن کی گرفتاری میں بجلی کے پلانٹس کو فائر کیا گیا ہے۔ سب سے عام محاذ - اختتامی گرفت کا طریقہ کیمیائی جذب ہے ، جس میں سالوینٹ میں CO2 کو تحلیل کرنا اور پھر اسے حرارتی اور دباؤ کی تبدیلیوں کے ذریعے سالوینٹ سے رہا کرنا شامل ہے۔ امونیا عام طور پر استعمال ہونے والا سالوینٹ ہے جو ایک مستحکم کمپاؤنڈ بنانے کے لئے CO2 کے ساتھ رد عمل کا اظہار کرتا ہے ، جسے CO2 کی بازیافت کے لئے حرارتی نظام سے الگ کیا جاتا ہے۔
2. بیک - اختتام کیپچر
اس سے بنیادی طور پر اطلاق کے ذرائع سے اخراج سے CO2 کو اپنی گرفت میں لے جاتا ہے ، جس میں دہن گیسیں (جیسے اسٹیل اور سیمنٹ کی پیداوار سے بھٹی کا راستہ) اور کیمیائی پلانٹوں سے آؤٹ لیٹ گیسیں شامل ہیں۔ پیچھے - اختتامی گرفتاری ٹیکنالوجیز کے درمیان ، سب سے عام جسمانی جذب اور جھلی کی علیحدگی ہے۔ جسمانی جذب میں اشتہاربیبل مواد (جیسے چالو کاربن) کو ایڈسورب CO2 میں استعمال کیا جاتا ہے اور اسے مناسب دباؤ اور درجہ حرارت کے تحت جاری کیا جاتا ہے۔ جھلی کی علیحدگی دوسرے گیس کے انووں کے مقابلے میں CO2 انووں کے سائز اور خصوصیات کی بنیاد پر CO2 کو الگ اور پاک کرنے کے لئے سیمیپرمیبل جھلیوں کا استعمال کرتی ہے۔
3. بای کیپچر
یہ طریقہ بنیادی طور پر پودوں اور سمندری حیاتیات کو CO2 کو جذب کرنے اور اسے بایوماس یا طحالب کے تیل میں تبدیل کرنے کے لئے استعمال کرتا ہے۔ پودے فوٹو سنتھیسس کے ذریعہ CO2 کو نامیاتی مادے میں تبدیل کرتے ہیں اور اسے بایوماس کے طور پر اسٹور کرتے ہیں۔ ایک اور طریقہ میں ماحولیاتی CO2 کو جذب کرنے اور اسے طحالب کے تیل میں تبدیل کرنے کے لئے طحالب کا استعمال کرنا شامل ہے ، جو بائیو فیول تیار کرنے کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے ، اس طرح CO2 کو گرفت اور استعمال کیا جاسکتا ہے۔
دوسرے طریقوں میں حیاتیاتی کاربن کی گرفتاری ، فوٹوکاٹیلیٹک کاربن کیپچر ، ایئر فلٹریشن کاربن کیپچر ، اور پانی میں تقسیم کاربن کی گرفتاری شامل ہیں۔
کاربن کی گرفتاری کے بہت سے طریقوں میں ، جھلی کاربن کیپچر ٹکنالوجی انوکھے فوائد کی پیش کش کرتی ہے ، جس میں اعلی توانائی کی کارکردگی ، کمپیکٹ اور مربوط سامان ، آپریشن میں آسانی ، اعلی گرفتاری کی کارکردگی ، اور ماحولیاتی دوستی شامل ہیں۔
ii. جھلی کاربن گرفتاری کا طریقہ کار
جھلی کی ٹیکنالوجی جھلیوں کی منتخب پارگمیتا پر مبنی گیس علیحدگی کی ایک ٹیکنالوجی ہے۔ یہ انتخابی پارگمیتا بنیادی طور پر جھلی کے مواد کی جسمانی اور کیمیائی خصوصیات ، جیسے تاکنا سائز ، سطح کی خصوصیات اور کیمیائی ساخت سے اخذ کی گئی ہے۔ کاربن کی گرفتاری کے میدان میں ، جھلی کی ٹیکنالوجی کاربن ڈائی آکسائیڈ کو مؤثر طریقے سے گیس کے انو کے سائز ، گاڑھا پن اور رد عمل میں فرق کا استحصال کرکے کاربن ڈائی آکسائیڈ کو مؤثر طریقے سے الگ کرتی ہے۔
جب کاربن ڈائی آکسائیڈ پر مشتمل گیس کا مرکب ایک جھلی ، کاربن ڈائی آکسائیڈ انووں کے ساتھ رابطے میں آجاتا ہے ، جس کی وجہ سے ان کے چھوٹے سائز اور زیادہ پارگمیتا کی وجہ سے ، ترجیحی طور پر جھلی کی دیوار سے گزرتا ہے۔ دوسرے گیس کے انو ، جیسے نائٹروجن اور آکسیجن ، ان کے بڑے سائز یا کم پارگمیتا کی وجہ سے جھلی کے مواد کے ذریعہ برقرار ہیں۔ سالماتی سائز اور پارگمیتا پر مبنی یہ منتخب علیحدگی کا طریقہ کار کاربن کی گرفتاری میں جھلی کی ٹیکنالوجی کو انتہائی موثر بناتا ہے۔
اس کے علاوہ ، جھلی ٹکنالوجی کے طریقہ کار میں گیس کے انووں اور جھلی کے مواد کے مابین تعامل بھی شامل ہے۔ یہ تعاملات ، بشمول انٹرمولیکولر وین ڈیر والز فورسز ، الیکٹرو اسٹاٹک فورسز ، اور ہائیڈروجن بانڈز ، جھلی اور علیحدگی کی کارکردگی کے ذریعے گیس کے انووں کی بازی کی شرح کو اجتماعی طور پر طے کرتے ہیں۔
iii. جھلی کی درجہ بندی اور خصوصیات
کاربن کیپچر کے میدان میں ، جھلی کی ٹیکنالوجی مختلف قسم کے جھلیوں کے مواد کا استعمال کرتی ہے ، ہر ایک اپنی اپنی الگ خصوصیات کے ساتھ۔ جھلی کے مواد اور اس کے اطلاق کی خصوصیات کی بنیاد پر ، جھلیوں کی ٹیکنالوجی کو غیر محفوظ جھلیوں ، گھنے جھلیوں اور مخلوط میٹرکس جھلیوں میں درجہ بندی کیا جاسکتا ہے۔
1. غیر محفوظ جھلیوں
غیر نامیاتی غیر محفوظ جھلیوں ، جیسے سیرامک جھلیوں اور دھات کی جھلیوں ، بہترین استحکام ، درجہ حرارت کی مزاحمت ، اور سنکنرن مزاحمت پیش کرتے ہیں ، اور کاربن کی گرفتاری میں وسیع اطلاق کے امکانات رکھتے ہیں۔ تاہم ، اعلی تیاری کے اخراجات اور تکنیکی مشکلات کی وجہ سے ، غیر نامیاتی غیر محفوظ جھلیوں کی بڑی بڑی - پیمانے پر ابھی بھی چیلنجوں کا سامنا ہے۔
اس کے برعکس ، نامیاتی غیر محفوظ جھلیوں ، جیسے پولیمر بلاک مائکروپورس جھلیوں اور تھرمل طور پر دوبارہ ترتیب دیئے گئے جھلیوں کی پیش کش کی گئی ہے۔ یہ جھلی کے مواد سالماتی طبقات کے جمع ہونے سے پیدا ہونے والے مفت حجم کو بہتر بنا کر موثر CO2 علیحدگی حاصل کرتے ہیں۔ تاہم ، نامیاتی غیر محفوظ جھلیوں کو بھی چیلنجوں کا سامنا کرنا پڑتا ہے جیسے اعلی بڑے - پیمانے کی ترکیب کے اخراجات اور عمر بڑھنے کے حساسیت ، جس میں مزید اصلاح اور بہتری کی ضرورت ہوتی ہے۔
2. گھنے جھلیوں
بنیادی طور پر اعلی - سالماتی - وزن پولیمر سے بنی ہیں ، یہ جھلیوں سے مالیکیولر طبقات کے جمع ہونے سے پیدا ہونے والے مفت حجم کے ذریعے علیحدگی حاصل ہوتی ہے۔ تجارتی طور پر دستیاب پولیمر جھلی کے مواد میں سیلولوز ایسیٹیٹ (سی اے) جھلیوں ، پولیمائڈ (پی آئی) جھلیوں ، اور پولیٹیلین آکسائڈ (پی ای او) جھلیوں شامل ہیں۔ ان جھلیوں کے مواد میں کاربن کیپچر کے شعبے میں اطلاق کی کچھ صلاحیت موجود ہے ، لیکن ان کی کارکردگی کو مزید بہتر اور بہتر بنانے کی ضرورت ہے۔
3. مخلوط میٹرکس جھلی (ملی میٹر)
ایک نئی قسم کی جھلی کے مواد کی حیثیت سے ، اس نے کاربن کی گرفتاری کے میدان میں وسیع پیمانے پر توجہ مبذول کروائی ہے۔ پولیمر کے ساتھ عمدہ کاربن ڈائی آکسائیڈ سلیکٹیویٹی کے ساتھ غیر محفوظ نانوفلرز کو ملا کر ، دونوں فلم - کی تشکیل پراپرٹیز اور عمدہ کاربن ڈائی آکسائیڈ علیحدگی کی کارکردگی کے ساتھ ایک مخلوط میٹرکس جھلی تیار کی گئی تھی۔ اس جھلی کے مادے میں نہ صرف کاربن ڈائی آکسائیڈ سے علیحدگی کی کارکردگی کا موثر کارکردگی ہے ، بلکہ اس میں اچھی استحکام اور سنکنرن مزاحمت بھی ہے ، جو کاربن کیپچر ٹکنالوجی کی ترقی کے لئے نئے آئیڈیا فراہم کرتی ہے۔
iv. جھلی ٹکنالوجی کی خصوصیات اور فوائد
جھلی کی ٹیکنالوجی میں کاربن کی گرفتاری کے میدان میں نمایاں خصوصیات اور فوائد ہیں۔
(1) جھلی کی ٹیکنالوجی میں اعلی علیحدگی کی کارکردگی ہے اور وہ اعلی - طہارت کاربن ڈائی آکسائیڈ کیپچر کو حاصل کرنے کے لئے کاربن ڈائی آکسائیڈ اور دیگر گیسوں کو موثر انداز میں الگ کرسکتی ہے۔ یہ ماحول میں گرین ہاؤس گیسوں کے اخراج کو کم کرنے میں مدد کرتا ہے۔
(2) جھلی کی ٹیکنالوجی میں توانائی کی کھپت کم ہے۔ روایتی کیمیائی جذب اور جسمانی جذب کرنے کے طریقوں کے ساتھ مقابلے میں ، جھلیوں کی ٹیکنالوجی میں بڑی مقدار میں کیمیائی ریجنٹس اور سالوینٹس کے استعمال کی ضرورت نہیں ہوتی ہے ، جس سے توانائی کی کھپت اور فضلہ کے اخراج کو کم کیا جاسکتا ہے۔
(3) جھلی کی ٹیکنالوجی کام کرنے میں بھی آسان ہے اور خودکار اور مستقل طور پر پیدا کرنے میں آسان ہے۔ یہ کاربن کی گرفتاری کی کارکردگی اور استحکام کو بہتر بنا سکتا ہے اور دستی مداخلت اور آپریٹنگ اخراجات کو کم کرسکتا ہے۔
(4) جھلی کی ٹیکنالوجی کا ماحول پر تھوڑا سا اثر پڑتا ہے۔ چونکہ اس کے لئے بڑی مقدار میں کیمیائی ریجنٹس اور سالوینٹس کے استعمال کی ضرورت نہیں ہے ، لہذا اس سے ماحولیاتی آلودگی اور فضلہ کے اخراج کے خطرے کو کم کیا جاتا ہے۔
V. کاربن کیپچر کے میدان میں جھلی ٹکنالوجی کا اطلاق
کاربن کیپچر کے میدان میں جھلیوں کی ٹکنالوجی کو استعمال کرنے کے بہت سے مختلف طریقے ہیں ، جس میں صنعتی فضلہ گیس کے علاج ، کوئلہ - فائر شدہ پاور پلانٹس اور قدرتی گیس بجلی گھر ، نقل و حمل ، اور ائر کنڈیشنگ کے نظام کی تعمیر کا احاطہ کیا گیا ہے۔
(1) صنعتی فضلہ گیس کے علاج میں ، جھلی کی ٹیکنالوجی کاربن ڈائی آکسائیڈ کو موثر انداز میں الگ اور قبضہ کر سکتی ہے ، جس سے ماحول میں گرین ہاؤس گیسوں کے اخراج کو کم کیا جاسکتا ہے۔ یہ صنعتی پیداوار کے عمل میں توانائی کے تحفظ اور اخراج میں کمی کے لئے مضبوط مدد فراہم کرتا ہے۔
(2) بڑے اخراج کے ذرائع میں جیسے کوئلہ - فائر شدہ پاور پلانٹس اور قدرتی گیس پاور پلانٹس ، جھلی کی ٹیکنالوجی میں بھی اطلاق کے وسیع امکانات ہیں۔ جھلی کاربن کیپچر ڈیوائسز کو انسٹال کرکے ، ان اخراج کے ذرائع سے کاربن ڈائی آکسائیڈ کو موثر انداز میں پکڑا جاسکتا ہے اور اخراج میں کمی کے اہداف کو حاصل کرنے کے لئے الگ کیا جاسکتا ہے۔
(3) نقل و حمل کے شعبے میں ، کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج کو حاصل کرنے اور کم کرنے کے لئے آٹوموبائل راستہ کے علاج پر جھلی کی ٹیکنالوجی کا اطلاق کیا جاسکتا ہے۔ نئی توانائی کی گاڑیاں مقبولیت اور کم - کاربن نقل و حمل کی ترقی کے ساتھ ، نقل و حمل کے میدان میں جھلی ٹکنالوجی کے اطلاق کے امکانات وسیع تر ہوں گے۔
(4) جھلی کی ٹیکنالوجی ائر کنڈیشنگ سسٹم کی تعمیر میں بھی ایک اہم کردار ادا کرسکتی ہے۔ عمارت کے اندر ہوا میں کاربن ڈائی آکسائیڈ پر قبضہ اور ری سائیکلنگ کرکے ، جھلی کی ٹیکنالوجی بیرونی ہوا پر انحصار کم کرسکتی ہے ، اس طرح توانائی کی بچت اور کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج کو کم کرسکتی ہے۔
کاربن کیپچر کے شعبے میں جھلی ٹکنالوجی کا ترقیاتی رجحان مندرجہ ذیل خصوصیات کو ظاہر کرے گا: پہلا ، کاربن ڈائی آکسائیڈ کی علیحدگی کی کارکردگی اور استحکام کو بہتر بنانے کے لئے پہلی ، مسلسل جدت اور جھلی کے مواد کی اصلاح ؛ دوسرا ، کاربن کی گرفتاری کی لاگت کو کم کرنے اور معاشی فوائد کو بہتر بنانے کے ل large بڑے - پیمانے کی درخواست اور جھلی ٹکنالوجی کو فروغ دینا۔ تیسرا ، دیگر ٹیکنالوجیز کے ساتھ جھلی ٹکنالوجی کا انضمام اور فیوژن ، جیسے کیمیائی جذب کرنے کا طریقہ ، جسمانی جذب کرنے کا طریقہ اور دیگر ٹیکنالوجیز ، تاکہ زیادہ موثر اور ماحول دوست دوستانہ کاربن کیپچر ٹکنالوجی کا نظام تشکیل دے سکے ، جو کاربن کیپچر کے شعبے میں جھلیوں کی ٹیکنالوجی کے اطلاق اور ترقی کو فروغ دے گا اور عالمی آب و ہوا کی روک تھام اور کنٹرول کو زیادہ سے زیادہ شراکت دے گا۔