Nature.com-এ আসার জন্য আপনাকে ধন্যবাদ। আপনি যে ব্রাউজারটি ব্যবহার করছেন, সেটিতে CSS-এর সমর্থন সীমিত। সর্বোত্তম ফলাফলের জন্য, আমরা আপনার ব্রাউজারের একটি নতুন সংস্করণ ব্যবহার করার (অথবা ইন্টারনেট এক্সপ্লোরারে কম্প্যাটিবিলিটি মোড বন্ধ করার) পরামর্শ দিচ্ছি। আপাতত, নিরবচ্ছিন্ন সমর্থন নিশ্চিত করার জন্য, আমরা সাইটটি কোনো স্টাইলিং বা জাভাস্ক্রিপ্ট ছাড়াই প্রদর্শন করছি।
এখন, জুল (Joule) জার্নালে উং লি এবং তার সহকর্মীরা কার্বন ডাই অক্সাইডকে হাইড্রোজেনেশন করে ফরমিক অ্যাসিড উৎপাদনের জন্য একটি পাইলট প্ল্যান্টের উপর একটি গবেষণার প্রতিবেদন প্রকাশ করেছেন (কে. কিম এট আল., জুল https://doi.org/10.1016/j. Joule.2024.01). 003;2024)। এই গবেষণাটি উৎপাদন প্রক্রিয়ার বেশ কয়েকটি মূল উপাদানের অপ্টিমাইজেশন প্রদর্শন করে। রিয়্যাক্টর পর্যায়ে, অনুঘটকের মূল বৈশিষ্ট্য যেমন অনুঘটকীয় দক্ষতা, গঠন, জলে দ্রবণীয়তা, তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং বৃহৎ পরিসরে সম্পদের প্রাপ্যতা বিবেচনা করা হলে, প্রয়োজনীয় ফিডস্টকের পরিমাণ কম রেখে রিয়্যাক্টরের কর্মক্ষমতা উন্নত করা সম্ভব। এখানে, লেখকরা একটি মিশ্র সমযোজী ট্রায়াজিন বাইপিরিডাইল-টেরেফথালোনাইট্রাইল ফ্রেমওয়ার্কের (Ru/bpyTNCTF নামে পরিচিত) উপর স্থাপিত একটি রুথেনিয়াম (Ru) অনুঘটক ব্যবহার করেছেন। তারা কার্যকরভাবে CO2 শোষণ ও রূপান্তরের জন্য উপযুক্ত অ্যামিন জোড়ের নির্বাচনকে অপ্টিমাইজ করেছেন। তারা CO2 শোষণ করতে এবং ফরমেট তৈরির জন্য হাইড্রোজিনেশন বিক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করতে সক্রিয় অ্যামিন হিসেবে এন-মিথাইলপাইরোলিডিন (NMPI) এবং সক্রিয় অ্যামিন হিসেবে এন-বিউটাইল-এন-ইমিডাজল (NBIM) নির্বাচন করেছেন। অ্যামিনটিকে পৃথক করার পর, একটি ট্রান্স-অ্যাডডাক্ট গঠনের মাধ্যমে ফরমেটকে পৃথক করে পরবর্তীতে ফর্মিক অ্যাসিড (FA) উৎপাদন করা যায়। এছাড়াও, তারা CO2 রূপান্তরকে সর্বোচ্চ করার জন্য তাপমাত্রা, চাপ এবং H2/CO2 অনুপাতের দিক থেকে রিয়্যাক্টরের পরিচালন অবস্থার উন্নতি করেছেন। প্রক্রিয়া নকশার ক্ষেত্রে, তারা একটি ট্রিকলিং বেড রিয়্যাক্টর এবং তিনটি অবিচ্ছিন্ন পাতন কলাম সমন্বিত একটি যন্ত্র তৈরি করেছেন। প্রথম কলামে অবশিষ্ট বাইকার্বনেট পাতন করে আলাদা করা হয়; দ্বিতীয় কলামে একটি ট্রান্স-অ্যাডডাক্ট গঠনের মাধ্যমে NBIM প্রস্তুত করা হয়; এবং তৃতীয় কলামে ফর্মিক অ্যাসিড (FA) পণ্যটি পাওয়া যায়। রিঅ্যাক্টর এবং টাওয়ারের জন্য উপাদান নির্বাচনও সতর্কতার সাথে করা হয়েছিল। বেশিরভাগ উপাদানের জন্য স্টেইনলেস স্টিল (SUS316L) এবং তৃতীয় টাওয়ারের জন্য একটি বাণিজ্যিক জিরকোনিয়াম-ভিত্তিক উপাদান (Zr702) নির্বাচন করা হয়েছে। এর কারণ হলো, এটি ফুয়েল অ্যাসেম্বলি ক্ষয় প্রতিরোধী হওয়ায় রিঅ্যাক্টরের ক্ষয় হ্রাস করে এবং এর খরচও তুলনামূলকভাবে কম।
উৎপাদন প্রক্রিয়াটি সতর্কতার সাথে অপ্টিমাইজ করার পর—যার মধ্যে রয়েছে আদর্শ ফিডস্টক নির্বাচন, একটি ট্রিকলিং বেড রিঅ্যাক্টর এবং তিনটি কন্টিনিউয়াস ডিস্টিলেশন কলামের নকশা তৈরি, ক্ষয় কমাতে কলাম বডি ও অভ্যন্তরীণ প্যাকিংয়ের জন্য উপকরণ সতর্কতার সাথে নির্বাচন, এবং রিঅ্যাক্টরের অপারেটিং অবস্থার সূক্ষ্ম সমন্বয়—লেখকরা এমন একটি পাইলট প্ল্যান্ট তৈরি করে দেখিয়েছেন যার দৈনিক উৎপাদন ক্ষমতা ১০ কেজি ফুয়েল অ্যাসেম্বলি এবং যা ১০০ ঘণ্টারও বেশি সময় ধরে স্থিতিশীলভাবে চলতে সক্ষম। সতর্ক সম্ভাব্যতা ও জীবনচক্র বিশ্লেষণের মাধ্যমে দেখা গেছে যে, এই পাইলট প্ল্যান্টটি প্রচলিত ফুয়েল অ্যাসেম্বলি উৎপাদন প্রক্রিয়ার তুলনায় খরচ ৩৭% এবং বৈশ্বিক উষ্ণায়নের সম্ভাবনা ৪২% কমিয়েছে। এছাড়াও, প্রক্রিয়াটির সামগ্রিক দক্ষতা ২১%-এ পৌঁছেছে এবং এর শক্তি দক্ষতা হাইড্রোজেন চালিত ফুয়েল সেল গাড়ির সমতুল্য।
কিয়াও, এম. হাইড্রোজেনযুক্ত কার্বন ডাই অক্সাইড থেকে ফর্মিক অ্যাসিডের পরীক্ষামূলক উৎপাদন। নেচার কেমিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং 1, 205 (2024)। https://doi.org/10.1038/s44286-024-00044-2