कार्बन डाई ऑक्साइड का उपयोग - इससे गद्दे और प्लास्टिक कैसे बनाएं ?

आपने अक्सर भारतीय अखबारों में प्रदूषित देशों के बारे में सुना होगा। हाल ही में दिल्ली में प्रदूषण इतने खतरनाक स्तर पर पहुंच गया था कि वायु प्रदूषण को कम करने के लिए ऑड-ईवन नियम लागू करना पड़ा। किसी भी शहर में प्रदूषण में प्रमुख योगदानकर्ता वाहन, कारखाने और उद्योग हैं, वर्तमान में अधिकांश वाहन पेट्रोल या डीजल पर चलते हैं, जिसके परिणामस्वरूप महत्वपूर्ण प्रदूषण होता है। इसके जवाब में प्रदूषण कम करने के लिए इलेक्ट्रिक वाहन बाजार में उतारे जा रहे हैं। हालाँकि, प्रदूषण दिन-ब-दिन बढ़ता जा रहा है क्योंकि कारखानों से निकलने वाला धुआँ और वाहनों से निकलने वाला धुआँ ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करके कार्बन डाइऑक्साइड गैस बनाता है।

प्लास्टिक हमारे पर्यावरण के लिए सबसे बड़ी समस्या बन गया है, लैंडफिल और महासागरों में लगभग 7.25 ट्रिलियन टन प्लास्टिक मौजूद है। हालाँकि, इस मुद्दे का एक और पहलू है - हमें प्लास्टिक की आवश्यकता है, और यह 21वीं सदी में हमारे जीवन में सबसे बड़े बदलावों में से एक लेकर आया है।

प्लास्टिक के बिना रिकॉर्डेड संगीत और सिनेमा संभव नहीं होगा। आधुनिक औषधियाँ प्लास्टिक पर अत्यधिक निर्भर हैं। ब्लड बैंकों से लेकर सिरिंज ट्यूब तक प्लास्टिक का बड़े पैमाने पर इस्तेमाल होता है। इसका उपयोग वाहनों और हवाई जहाजों में किया जाता है, जिससे वैश्विक यात्रा सुविधाजनक हो जाती है। इसके अतिरिक्त, प्लास्टिक का उपयोग प्रौद्योगिकी से संबंधित वस्तुओं जैसे कंप्यूटर, फोन और अन्य इंटरनेट से जुड़े उपकरणों में व्यापक रूप से किया जाता है। आप यह कहानी प्लास्टिक की बदौलत पढ़ रहे होंगे

वर्तमान में, जीवाश्म ईंधन का उपयोग प्लास्टिक का उत्पादन करने, पर्यावरण में कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ने, ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन और जलवायु परिवर्तन में योगदान करने के लिए किया जाता है। लेकिन क्या हम कार्बन उत्सर्जन के बिना बोतलें, फोम इन्सुलेशन या प्लेट जैसी प्लास्टिक की वस्तुएं बना सकते हैं?

नई तकनीक का उपयोग करके कार्बन डाइऑक्साइड को प्लास्टिक में परिवर्तित करना संभव है, जिससे संभावित रूप से कार्बन उत्सर्जन कम हो जाएगा। आइए इसके पीछे के विज्ञान पर करीब से नज़र डालें।

कार्बन डाइऑक्साइड से नायलॉन का निर्माण

प्लास्टिक सिंथेटिक पॉलिमर हैं, लंबी श्रृंखला वाले अणु एक क्रम में दोहराए जाते हैं और आपस में जुड़े होते हैं। ब्रिटेन में सेंटर फॉर कार्बन डाइऑक्साइड यूटिलाइजेशन के शोधकर्ताओं ने कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग करके नायलॉन बनाने के तरीके की खोज की है। यह एक प्रकार का पॉलिमर है जिसे पॉलीएक्रिलामाइड कहा जाता है, जो कार्बन डाइऑक्साइड से बना होता है।

सेंटर फॉर कार्बन डाइऑक्साइड यूटिलाइजेशन के निदेशक का कहना है, "कार्बन डाइऑक्साइड से नायलॉन बनाना अजीब लग सकता है, लेकिन हमने यह कर दिखाया है।"

वे बताते हैं, "जीवाश्म ईंधन को कच्चे माल के रूप में इस्तेमाल करने के बजाय आप कार्बन डाइऑक्साइड में कुछ रसायन मिलाकर इसका इस्तेमाल कर सकते हैं। इससे पूरे पेट्रोकेमिकल क्षेत्र में महत्वपूर्ण बदलाव आएगा।"

अधिकांश कार्बन डाइऑक्साइड केवल उत्सर्जन से नहीं है; यह कई रासायनिक प्रक्रियाओं का उप-उत्पाद भी है। हालाँकि, शोधकर्ता कारखानों से होने वाले कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को पकड़ने की कोशिश कर रहे हैं।

CO2 गैस से कंटेनर बनाना

कार्बन डाइऑक्साइड से प्लास्टिक बनाने के लिए, वैज्ञानिकों को रासायनिक प्रतिक्रियाओं को तेज करने के लिए कई उत्प्रेरकों का उपयोग करने की आवश्यकता होती है। जर्मनी के कोवेस्ट्रो पेट्रोकेमिकल ग्रुप ने एक ऐसा पदार्थ बनाया है जिसमें 20% कार्बन है।

उन्होंने एक उत्प्रेरक विकसित किया है जो कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य यौगिकों के बीच प्रतिक्रिया को ट्रिगर करता है, जिससे पॉलीयुरेथेन का एक परिवार बनता है - इनका उपयोग रेफ्रिजरेटर के लिए कंटेनर और इन्सुलेशन बनाने के लिए किया जाता है।

दुनिया भर में 15 मिलियन टन से अधिक पॉलीयुरेथेन का उपयोग किया जाता है। इसलिए, कच्चे माल बनाने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग अत्यधिक फायदेमंद हो सकता है, संभावित रूप से कार्बन उत्सर्जन को कम कर सकता है।

CO2-आधारित उत्पादों की भविष्य की संभावनाएँ

दुनिया भर के वैज्ञानिक विभिन्न प्रकार के प्लास्टिक बनाने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग कर रहे हैं। पॉलीथीन बनाने वाली एक ब्रिटिश कंपनी को अगले दो वर्षों में फोन उत्पाद बाजार में प्रवेश करने की उम्मीद है। वे कोटिंग और इलास्टोमर्स भी बना सकते हैं। इलास्टोमर्स रबर जैसे पदार्थ हैं।

कंपनी के बिक्री प्रमुख का कहना है कि उनकी नई सामग्री गुणवत्ता में प्लास्टिक के समान है। वे कहते हैं, "हमने पाया है कि हमारी सामग्री कई मायनों में बेहतर है, जैसे आग प्रतिरोधी और खरोंच प्रतिरोधी होना।"

इकोनिक का अनुमान है कि यदि कुल पॉलीओल्स (क्रॉस-लिंकिंग में प्रयुक्त) का 30% कार्बन डाइऑक्साइड से बनाया जाता है, तो यह 90 मिलियन टन कार्बन उत्सर्जन बचा सकता है।

बड़े पैमाने पर कार्बन डाइऑक्साइड आधारित पॉलीथीन को शुरू होने में 20 साल से अधिक का समय लग सकता है। हालाँकि, स्वानसी विश्वविद्यालय में प्रोफेसर एंड्रियोली कार्बन डाइऑक्साइड से एथिलीन बनाने के लिए उत्प्रेरक बनाने की कोशिश कर रहे हैं। एथिलीन का उपयोग दुनिया के आधे प्लास्टिक को बनाने के लिए किया जाता है और यह सबसे महत्वपूर्ण कच्चा माल है।

बायो-प्लास्टिक - कई समस्याओं का समाधान?

बायो-प्लास्टिक हाल ही में काफी चर्चा का विषय रहा है। ऐसा दावा किया जाता है कि जितनी जल्दी विज्ञापित किया गया, उतनी जल्दी वे नष्ट नहीं होते। इसके अलावा, कार्बन उत्सर्जन के संदर्भ में, इन्हें बनाने में फसलों की कटाई से लेकर कच्चे माल के प्रसंस्करण तक बहुत अधिक कार्बन पर्यावरण में जाता है, जो पारंपरिक प्लास्टिक के लिए उपयोग की जाने वाली प्रक्रिया से अधिक लंबा है।

दरअसल, कार्बन डाइऑक्साइड की मदद से बना प्लास्टिक कई समस्याओं का समाधान कर सकता है। हालाँकि, यह कहना गलत होगा कि वे इन सभी समस्याओं का समाधान करते हैं।