گلوبل وارمنگ دنیا کے ماحولیاتی مسائل میں سے ایک ہے۔ آب و ہوا کی تبدیلی کا سبب بننے والی گرین ہاؤس گیسوں میں سے ، کاربن ڈائی آکسائیڈ کا گلوبل وارمنگ پر سب سے زیادہ اثر پڑتا ہے۔ اعدادوشمار کے مطابق ، دنیا ہر سال فوسیل ایندھن کو جلانے کی وجہ سے تقریبا 6.5 بلین ٹن کاربن (تقریبا 25 ارب ٹن کاربن ڈائی آکسائیڈ) ماحول میں خارج ہوتی ہے۔ ہوا میں کاربن ڈائی آکسائیڈ حراستی میں مسلسل اضافے نے لوگوں کی توجہ مبذول کرلی ہے۔ چونکہ جنوبی افریقہ کے شہر ڈربن میں عالمی آب و ہوا کانفرنس ، کم کاربن معیشت اور کم کاربن کی زندگی کے بارے میں تحقیق اور عوامی رائے آہستہ آہستہ دنیا بھر میں ایک گرما گرم موضوع اور فیشن بن گئی ہے۔
2005 میں ، آب و ہوا کی تبدیلی (آئی پی سی سی) سے متعلق بین سرکار پینل نے گرین ہاؤس گیسوں کے اخراج کو نمایاں طور پر کم کرنے کے لئے تمام ممالک کو کاربن کیپچر اینڈ اسٹوریج (سی سی ایس) ٹکنالوجی کی تجویز پیش کی۔ چونکہ سی سی ایس موجودہ توانائی کے نظام کے بنیادی ڈھانچے کے مطابق ہے اور وسائل کے حالات کی وجہ سے اس پر کم پابندی ہے ، لہذا اس نے تجویز پیش کرتے ہی صنعتی ممالک کی طرف سے وسیع پیمانے پر توجہ اور توجہ مبذول کرلی ہے: 2007 میں ، ورلڈ وائلڈ لائف فنڈ (ڈبلیو ڈبلیو ایف) نے عالمی آب و ہوا کی تبدیلی کو دور کرنے کے چھ طریقوں میں سے ایک کے طور پر سی سی ایس کی نشاندہی کی۔ 2010 کے کانکن گلوبل آب و ہوا کانفرنس میں کلین ڈویلپمنٹ میکانزم (سی ڈی ایم) میں سی سی ایس شامل تھے۔ ریاستہائے متحدہ ، کینیڈا ، یوروپی یونین ، وغیرہ نے سی سی کو مستقبل میں توانائی کی حکمت عملیوں اور کاربن میں کمی کی حکمت عملیوں کا ایک اہم حصہ سمجھا ہے ، جس سے متعلقہ تکنیکی تحقیقی منصوبوں کو مرتب کیا گیا ہے ، اور اسی طرح کی تحقیق اور ترقی اور منصوبے کے مظاہرے کیے گئے ہیں۔ یہ سمجھا جاتا ہے کہ میرے ملک نے قومی درمیانے اور طویل مدتی سائنس اور ٹکنالوجی ڈویلپمنٹ پلان میں سی سی ایس ٹکنالوجی کو ایک جدید ٹیکنالوجی کے طور پر شامل کیا ہے ، اور اس نے متعلقہ تکنیکی شعبوں میں کامیابیاں حاصل کیں۔
کلیدی الفاظ: کاربن ڈائی آکسائیڈ ؛ اخراج میں کمی ؛ گرفتاری ؛ نقل و حمل ؛ اسٹوریج
سی سی ایس ٹکنالوجی
کاربن کیپچر اور اسٹوریج ٹکنالوجی سے مراد کاربن ڈائی آکسائیڈ کو صنعتی یا متعلقہ توانائی کے ذرائع سے الگ کرنے ، اسے اسٹوریج کے مقام تک پہنچانے اور اسے طویل عرصے تک ماحول سے الگ کرنے کے عمل سے مراد ہے۔ کاربن کیپچر اور اسٹوریج ٹکنالوجی میں تین تکنیکی روابط شامل ہیں: کاربن کیپچر ، کاربن نقل و حمل ، اور کاربن اسٹوریج۔
کاربن کی گرفتاری
کاربن ڈائی آکسائیڈ کیپچر پورے سی سی ایس عمل میں حل ہونے والا پہلا مسئلہ ہے۔ طریقہ یہ ہے کہ کاربن ڈائی آکسائیڈ کو اخراج دہن کے ماخذ سے الگ ، جمع کرنا ، صاف کرنا ، اور کمپریس کرنا ، فیکٹری میں کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج کو کم کرنا ، اور اس طرح ماحول میں کاربن ڈائی آکسائیڈ کے مواد کو کم کرنا ہے۔ دستیاب کاربن ڈائی آکسائیڈ کیپچر ٹیکنالوجیز میں بنیادی طور پر قبل از کمبشن کیپچر ٹکنالوجی ، آکسیجن سے افزودہ دہن کیپچر ٹکنالوجی ، اور ملحق کے بعد کیپچر ٹکنالوجی شامل ہیں۔
جیواشم ایندھن کے دہن سے قبل CO2 کو الگ کرنے کے لئے پہلے سے کمبشن کیپچر ٹکنالوجی کا استعمال کیا جاتا ہے۔ سب سے پہلے ، جیواشم ایندھن کو H اور CO تیار کرنے کے لئے گیس دیا جاتا ہے ، CO کو CO2 میں تبدیل کیا جاتا ہے ، H کو توانائی کے طور پر جلایا جاتا ہے اور H2O میں تبدیل کیا جاتا ہے ، اور CO2 الگ ہوجاتا ہے۔ انٹیگریٹڈ گیسفیکیشن مشترکہ سائیکل ٹکنالوجی (آئی جی سی سی) ایک ایسی ٹیکنالوجی ہے جو کوئلے کو ترکیب گیس میں تبدیل کرتی ہے ، جو دہن سے پہلے CO2 پر قبضہ کرنے کے لئے ایک عام ٹیکنالوجی ہے۔
آکسیجن سے افزودہ دہن کیپچر ٹکنالوجی سے مراد خالص آکسیجن یا آکسیجن سے افزودہ ہوا میں جیواشم ایندھن کے دہن سے مراد ہے ، اور فلو گیس بنیادی طور پر CO2 اور پانی کے بخارات ہوتی ہے ، اور پھر پانی کے بخارات کو CO2 کو الگ کیا جاتا ہے۔
کمپن کے بعد کیپچر ٹکنالوجی سے مراد ہوا میں جیواشم ایندھن کے دہن سے پیدا ہونے والی فلو گیس سے CO2 کی علیحدگی اور قبضہ ہے۔ مرکزی گرفتاری اور علیحدگی کے طریقے کیمیائی جذب (بین فیلڈ کا طریقہ ، میتھیلڈیڈیٹنولامین طریقہ) ، جذب (دباؤ کی تبدیلی ، درجہ حرارت کی تبدیلی) ، جسمانی کشش (پولی تھیلین گلائکول ڈیمیتھائل ایتھر کا طریقہ ، کم درجہ حرارت میتھانول واشنگ کا طریقہ) ، اور جھلی علیحدگی ہیں۔
کاربن نقل و حمل
کاربن نقل و حمل کی ٹیکنالوجی فی الحال نسبتا بالغ اور وسیع پیمانے پر استعمال ہوتی ہے۔ اس کے نقل و حمل کے اہم طریقے پائپ لائن ٹرانسپورٹ اور ٹینک کی نقل و حمل ہیں۔ پائپ لائن کی نقل و حمل کو گیس ، مائع ، اور سپرکریٹیکل اسٹیٹ ٹرانسپورٹ میں تقسیم کیا گیا ہے۔ نقل و حمل کے میڈیم کے مختلف مراحل کی وجہ سے ، نقل و حمل کا عمل بھی مختلف ہے۔ فی الحال ، پائپ لائن ٹرانسپورٹ بنیادی طور پر سپرکیٹیکل ریاستی نقل و حمل کو اپناتا ہے۔ ٹینک کی نقل و حمل کا بنیادی طریقہ ریل یا سڑک کے ذریعہ نقل و حمل ہے۔
کاربن کی ترتیب
کاربن سیکوسٹریشن ٹکنالوجی جیولوجیکل ڈھانچے میں قبضہ شدہ CO2 کو محفوظ طریقے سے اسٹور کرنا ہے ، اس طرح ماحول میں CO2 کے اخراج کو مؤثر طریقے سے کم کرنا ہے۔ اسے تین طریقوں میں تقسیم کیا گیا ہے: جیولوجیکل سیکوسٹریشن ، سمندری سیکوسٹریشن ، اور کیمیائی سیکو سیٹریشن۔
جیولوجیکل اسٹوریج سے مراد سی او 2 کو مختلف ارضیاتی جسموں جیسے سمندری فرش نمک دلدل ، تیل اور گیس کی پرتوں اور کوئلے کے کنوؤں میں انجیکشن لگانا ہے۔ CO2 جیولوجیکل اسٹوریج کی اسٹوریج کی گہرائی عام طور پر 800 میٹر سے کم ہوتی ہے ، کیونکہ اس طرح کا درجہ حرارت اور دباؤ CO2 کو ایک سپرکیٹیکل حالت میں رکھ سکتا ہے۔
سمندری ذخیرہ سے مراد گہری سمندری پانی میں CO2 ذخیرہ کرنا ہے یا پائپ لائن یا جہاز کی نقل و حمل کے ذریعہ گہری سمندری کنارے۔
کیمیائی اسٹوریج سے مراد پیچیدہ کیمیائی رد عمل کی ایک سیریز کے ذریعے CO2 کو کچھ مستحکم کاربونیٹس میں تبدیل کرنا ہے ، اس طرح CO2 کے مستقل ذخیرہ کرنے کا مقصد حاصل ہوتا ہے۔
سی سی ایس ٹکنالوجی تجزیہ
فی الحال ، سی سی ایس ٹکنالوجی پر تحقیق بنیادی طور پر مندرجہ ذیل پہلوؤں پر مرکوز ہے: پہلا ، کاربن کیپچر ، بنیادی طور پر معاشی نقطہ نظر سے ، یعنی کاربن کی گرفتاری کی معاشی لاگت کو کیسے کم کیا جائے۔ دوسرا ، کاربن اسٹوریج ، بنیادی طور پر ماحولیاتی خطرے کے نقطہ نظر سے ، یعنی ، ماحولیاتی خطرات کو کس طرح کم کیا جائے جو کاربن اسٹوریج کے ذریعہ لائے جاسکتے ہیں۔ تیسرا ، سی سی ایس ٹکنالوجی کے مظاہرے کے منصوبوں کے ذریعے عملی تجربے کو جمع کرنا۔
کاربن کیپچر ٹکنالوجی کی موجودہ حیثیت
آکسیجن سے مالا مال دہن کیپچر ٹکنالوجی میں آکسیجن کی گرفتاری ٹکنالوجی میں آکسیجن کی پیداوار کی زیادہ قیمت کی وجہ سے کوئی واضح معاشی فوائد نہیں ہیں ، اور عملی ایپلی کیشنز میں وسیع پیمانے پر فروغ اور استعمال نہیں کیا جاسکتا ہے۔ زیادہ سامان کی سرمایہ کاری اور آپریٹنگ اخراجات کی وجہ سے پیداواری عمل کے بعد کیپچر ٹیکنالوجی کو بڑے پیمانے پر استعمال نہیں کیا گیا ہے۔ اگرچہ کاربن کی گرفتاری کی لاگت نسبتا high زیادہ ہے ، لیکن تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ جیسے ہی یہ ٹیکنالوجی پختہ ہوتی جارہی ہے ، کاربن کی گرفتاری کی لاگت کو اس سطح تک بہت کم کردیا جائے گا جسے لوگ آسانی سے قبول کرسکتے ہیں۔ خلاصہ یہ ہے کہ ، لاگت کا مسئلہ کاربن کیپچر ٹکنالوجی کی صنعتی کاری کی رکاوٹ ہے۔ کاربن کیپچر ٹکنالوجی سے متعلق مختلف ممالک میں محققین کی تحقیقی سمت بنیادی طور پر اس بات پر مرکوز ہے کہ کاربن کی گرفتاری کی معاشی لاگت کو کس طرح کم کیا جائے۔ ذیل میں ، مصنف کاربن کی گرفتاری کی لاگت کو کم کرنے کے لئے کئی نئی ٹیکنالوجیز متعارف کروائے گا:
ریاستہائے متحدہ امریکہ کے کیلیفورنیا میں کوڈیکس کے محققین کاربن کی گرفتاری کی لاگت کو کم کرنے کے لئے جینیاتی طور پر تبدیل شدہ انزائموں کے استعمال کی ٹکنالوجی کا مطالعہ کر رہے ہیں۔ کاربنک اینہائڈریس سالوینٹ میتھلیڈیتھنولامین کو کاربن ڈائی آکسائیڈ کے ساتھ جوڑنے میں مدد کرتا ہے ، لیکن یہ انزائم صرف 25 ڈگری پر ہی زندہ رہ سکتا ہے اور جب درجہ حرارت 55 ~ 65 ڈگری سے تجاوز کرتا ہے تو فوری طور پر غیر موثر ہوجائے گا۔ جینیاتی طور پر تبدیل شدہ کاربنک اینہائڈریس جینیاتی طور پر ترمیم شدہ ٹکنالوجی کے ذریعے حاصل کیا گیا 85 ڈگری سے زیادہ درجہ حرارت پر آدھے گھنٹے تک زندہ رہ سکتا ہے۔ یہ خصوصیت اسے کوئلے سے چلنے والے بجلی گھروں کے اعلی درجہ حرارت کے تمباکو نوشی میں اپنا کردار ادا کرنے کے قابل بناتی ہے ، جس سے کاربن کیپچر سالوینٹس کی جذب کی کارکردگی میں 100 گنا اضافہ ہوتا ہے۔
جاپان کی جے ایف ای انجینئرنگ پانی اور ایک خاص نامیاتی مرکب استعمال کرتی ہے۔ جب راستہ گیس پانی اور نامیاتی مرکب کے ساتھ مل جاتی ہے تو ، کاربن ڈائی آکسائیڈ کمرے کے درجہ حرارت اور معمول کے دباؤ کے قریب جیلی نما چپکنے والی حالت میں تبدیل ہوجائے گا۔ اس کے بعد ٹھوس مواد جمع اور قدرے گرم کیا جاتا ہے ، اور کاربن ڈائی آکسائیڈ کو گیس میں واپس تبدیل کردیا جاتا ہے ، اور پانی اور نامیاتی مرکب کو دوبارہ استعمال کیا جاسکتا ہے۔ اس عمل کی لاگت 200 یوآن فی ٹن کاربن ڈائی آکسائیڈ آر ایم بی میں پکڑی گئی ہے۔
رائس یونیورسٹی ، یونیورسٹی آف کیلیفورنیا ، برکلے ، برکلے نیشنل لیبارٹری ، اور الیکٹرک پاور ریسرچ انسٹی ٹیوٹ کے سائنسدانوں نے 400 سے زیادہ معدنیات کے اشتہاربینٹس کا مطالعہ کیا اور پتہ چلا کہ زیولائٹس ، جو عام طور پر صنعتی مواد کے طور پر استعمال ہوتی ہیں ، کاربن کیپچر ٹکنالوجی کی توانائی کی کارکردگی کو بہت بہتر بنا سکتی ہیں۔ ان کے تجزیے سے پتہ چلتا ہے کہ کاربن ڈائی آکسائیڈ کیپچر میں امائن سالوینٹس کے مقابلے میں بہت سے زیولائٹس زیادہ توانائی سے موثر ہیں۔ زیولائٹ ایک عام معدنیات ہے جو بنیادی طور پر سلیکن اور آکسیجن پر مشتمل ہے۔ فطرت میں 40 پرجاتی ہیں اور 160 مصنوعی طور پر ترکیب شدہ پرجاتی ہیں۔ زیولائٹس اندر سے چھیدوں سے بھری ہوتی ہیں ، جو مائکرو ری ایکشن کنٹینر کی طرح ہیں جو کیمیائی مادوں کو کیمیائی رد عمل کے ل e جذب اور یکجا کرتے ہیں۔
ریاستہائے متحدہ کی نیشنل انرجی ٹکنالوجی لیبارٹری کے محققین نے مختلف قسم کے آئنک مائعات کا انعقاد کیا۔ جسمانی خصوصیات اور کاربن ڈائی آکسائیڈ جذب کے طریقہ کار کے مطالعے سے پتہ چلتا ہے کہ دیئے گئے آئنک مائعات میں ، آئنک مائعات کاربن ڈائی آکسائیڈ کے لئے بہتر انتخابی صلاحیت رکھتے ہیں۔ ایک ہی وقت میں ، یہ پتہ چلا کہ آئنک مائعات میں اعلی کاربن ڈائی آکسائیڈ جذب بوجھ اور کم تخلیق نو کی گرمی کی طلب ہے۔ اس کے علاوہ ، آئنک مائعات روایتی نامیاتی سالوینٹس سے مختلف ہیں۔ ان کے بخارات کے کم دباؤ کی وجہ سے ، سجاوٹ کے عمل کے دوران اتار چڑھاؤ نامیاتی مرکبات تیار نہیں ہوں گے۔ اس کے علاوہ ، آئنک مائعات کو بار بار استعمال کیا جاسکتا ہے۔
کاربن کی تلاش کے خطرات
وزیر برائے سائنس اینڈ ٹکنالوجی وان گینگ نے "کاربن سیکوسٹریشن لیڈرز فورم" کے تیسرے وزارتی اجلاس کے بعد میڈیا کو انٹرویو دیتے ہوئے کہا کہ کاربن کیپچر ٹکنالوجی نسبتا proved بالغ ہے ، جبکہ کاربن سیکویسٹریشن ٹکنالوجی کی درخواست کے امکانات اور حفاظت پر ابھی بھی غور کیا جانا ہے۔ ریاستہائے متحدہ ، ناروے اور دیگر ممالک نے کاربن ڈائی آکسائیڈ کو تیل اور گیس کے کھیتوں میں انجکشن لگایا ہے جن کا استحصال کیا گیا ہے تاکہ باقی تیل اور گیس کو نچوڑنے کے لئے استحصال کیا گیا ہو ، جس نے نہ صرف تیل کی بازیابی کی شرح میں اضافہ کیا بلکہ تیل اور گیس کے کھیتوں کی خدمت زندگی میں بھی توسیع کی۔ تاہم ، جیسا کہ وزیر وان نے کہا ، کاربن کی جستجو کے ذریعہ لائے گئے خطرات کو کم نہیں کیا جانا چاہئے۔
زیر زمین کاربن ڈائی آکسائیڈ اسٹوریج کا رساو دو قسم کے خطرات کا سبب بن سکتا ہے:
عالمی خطرہ ، یعنی ، اگر اسٹوریج ڈھانچے میں کاربن ڈائی آکسائیڈ کا ایک حصہ ماحول میں لیک ہوجاتا ہے تو ، جاری کردہ کاربن ڈائی آکسائیڈ آب و ہوا میں نمایاں تبدیلی کا سبب بن سکتا ہے۔
مقامی خطرہ ، یعنی ، اگر کاربن ڈائی آکسائیڈ اسٹوریج کے ڈھانچے سے لیک ہوجاتا ہے تو ، اس سے کاربن ڈائی آکسائیڈ اور نمکین پانی آبیفر میں داخل ہونے ، زمینی پانی کو متاثر کرنے اور پینے کے پانی کو آلودہ کرنے کا سبب بن سکتا ہے۔ اس سے انسانوں اور ماحولیاتی نظام کو مقامی آفات کا بھی سبب بن سکتا ہے۔
کاربن ڈائی آکسائیڈ اوقیانوس اسٹوریج کے خطرات ہیں:
پانی میں تحلیل کاربن ڈائی آکسائیڈ پانی کی تیزابیت میں اضافہ کرے گا۔ یقینا ، کاربن ڈائی آکسائیڈ کی تیزابیت کو غیر موثر بنانے کے لئے کچھ الکلائن معدنیات شامل کرنا بھی ممکن ہے۔ تاہم ، موجودہ تجربات سے ، سمندر میں CO2 انجیکشن کا قلیل مدت میں انجیکشن پوائنٹ کے قریب حیاتیات پر ایک خاص اثر پڑے گا ، اور سمندری ماحولیاتی نظام پر طویل مدتی اثرات کو مزید مشاہدے کی ضرورت ہے۔ اس کے علاوہ ، انجیکشن کے بعد گہرے سمندر میں برقرار رکھنے کا وقت ، شکل میں تبدیلیاں ، اور CO2 کی منتقلی کی سمت کو بھی طویل مدتی نگرانی کی ضرورت ہے۔
CO2 کو ذخیرہ کرنے کے لئے ایک نئی ٹکنالوجی کے طور پر ، کیمیائی CO2 اسٹوریج میں معاشی فوائد اور اخراج میں کمی کی کارکردگی کے لحاظ سے اب بھی بہت سے غیر متوقع پہلو ہیں۔
نتیجہ
یہ مقالہ مختصر طور پر سی سی ایس ٹکنالوجی کے پس منظر اور تکنیکی مفہوم کو متعارف کراتا ہے ، اور کاربن کی گرفتاری کی ترقی کی موجودہ حیثیت اور اس کی معاشی لاگت کو کم کرنے کی تحقیقی سمت ، کاربن کی تلاش کے خطرے کے تجزیے ، اور کچھ موجودہ بین الاقوامی اور گھریلو انجینئرنگ ایپلی کیشنز پر تبادلہ خیال کرتا ہے۔ عام طور پر ، سی سی ایس ٹکنالوجی کے اطلاق کے امکانات وسیع ہیں ، اور موجودہ مسائل عارضی ہونے چاہئیں۔ کاربن کے ایک بڑے اخراج کے طور پر ، میرے ملک کو اس شعبے میں گہرائی سے تحقیق کرنی چاہئے اور انجینئرنگ کے متعلقہ منصوبوں کو انجام دینا چاہئے۔ اس کے علاوہ ، مصنف بھی اس مضمون کو کچھ نادان نظریات کے اظہار کے لئے استعمال کرتا ہے: ہمیں نہ صرف سی سی ایس ٹکنالوجی کو تکنیکی مشکل ، معاشی لاگت اور خطرے کے نقطہ نظر سے دیکھنا چاہئے ، بلکہ عالمی حیاتیات کے نقطہ نظر سے بھی۔ گلوبل وارمنگ کی وجہ گرین ہاؤس گیسوں کا ضرورت سے زیادہ اخراج ہے۔ گرین ہاؤس گیسیں ، جو بنیادی طور پر کاربن ڈائی آکسائیڈ پر مشتمل ہیں ، جو انسانی صنعتی تہذیب کے ذریعہ لائی گئیں ، لامحالہ زمین کے کاربن سائیکل کا حصہ بن جائیں گی۔ صنعتی تہذیب سے پہلے ، زمین کا کاربن سائیکل نسبتا simple آسان اور طویل مدتی متوازن تھا۔ سیدھے الفاظ میں ، پودے کاربن ڈائی آکسائیڈ کا استعمال کرتے ہیں اور جانور کاربن ڈائی آکسائیڈ تیار کرتے ہیں ، اور یہ دونوں ایک توازن تشکیل دیتے ہیں۔ صنعتی تہذیب کے ظہور نے اس سادہ توازن کو توڑ دیا۔ کاربن ڈائی آکسائیڈ کی فراہمی کھپت سے تجاوز کر گئی ، لہذا ضرورت سے زیادہ گرین ہاؤس گیسوں کے اخراج کے نتیجے میں گلوبل وارمنگ ہوئی۔ لہذا ، زمین کے حیاتیاتی شعبے کی ماحولیات کو متاثر کیے بغیر اضافی کاربن ڈائی آکسائیڈ گرین ہاؤس گیسوں کا استعمال کیسے کریں اس مسئلے کی کلید ہے۔ اس کے لئے نہ صرف سائنس اور ٹکنالوجی کا اطلاق ، بلکہ سیاسی دانشمندی ، ثقافتی مواصلات اور معاشی ذرائع کی بھی ضرورت ہے۔ گرین ہاؤس گیسوں سے زیادہ گیس کا اخراج انسانی تہذیب کی وجہ سے ہوتا ہے ، اور مجھے یقین ہے کہ انسانی تہذیب لامحالہ اس کے اثرات کو حل کرنے کا کوئی راستہ تلاش کرے گی!
