ಸುಸ್ಥಿರ ಇಂಧನದತ್ತ ಮತ್ತೊಂದು ಹೆಜ್ಜೆ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ತ್ಯಾಜ್ಯದಿಂದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ತಯಾರಿಕೆ

ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಶಾಲಾ ಹಂತದಿಂದಲೂ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ಅಂದರೆ ಒಂದು ರೀತಿಯ ಭಯ ಮತ್ತು ಅನಾದರ ಶುರುವಾಗಿತ್ತು. ಮೂಲವಸ್ತುಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಕೇತಗಳು ಒಂದು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಕೌರವರ ಹೆಸರುಗಳಿದ್ದಂತೆ. ನೆನಪಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುವಲ್ಲಿ ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತಿತ್ತು. ಆದರೆ ಪ್ರತೀ ಮೂಲವಸ್ತುವೂ ಸಹ ಅತ್ಯಮೂಲ್ಯ. ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಶಾಲೆಯಲ್ಲಿ ಕರಣಂ ವಿರುಪಾಕ್ಷಪ್ಪ ಸರ್ ಹೇಳುತ್ತಿದ್ದ, ನೆನಪಿನಲ್ಲಿ ಉಳಿದ ಕೆಲವೇ ಕೆಲವು ಮೂಲವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಕೂಡಾ ಒಂದು. ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಅದರ ಎರಡು ಅಣುಗಳಿವೆ ಇವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅವರು ಹೇಳುವಾಗಲೆಲ್ಲ ನಗು ಬರುತ್ತಿತ್ತು. ಅನೇಕ ವೇಳೆ ಗಾಜಿನ ಲೋಟದಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಹುಡುಕುವ ವ್ಯರ್ಥ ಪ್ರಯತ್ನ ಮಾಡಿ ಬೈಸಿಕೊಂಡಿದ್ದೇನೆ.

ಪ್ರೌಢಶಾಲೆಯಲ್ಲೂ ವಿಜ್ಞಾನ ಪ್ರಯೋಗಶಾಲೆ ಇರಲಿಲ್ಲ. ಅಲ್ಲಿ ವಿಜ್ಞಾನ ಶಿಕ್ಷಕರಾದ ಕೊಯಿಲಾರಗಟ್ಟಿ ಕೊಟ್ರಪ್ಪನವರು ಒಂದೇ ಉಸಿರಿನಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲವನ್ನೂ ಹೇಳುತ್ತಿದ್ದರು. ಅಗಾಧವಾದ ವಿಷಯ ಪಾಂಡಿತ್ಯವಿತ್ತು. ಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿಯನ್ನು ಮಿಸ್ ಮಾಡಿಕೊಂಡ್ರೆ ಕೆಟ್ರಿ ಆಗುತ್ತೆ, (Chemistry-mis=chetry) ಅದಕ್ಕೆ ಮಿಸ್ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬೇಡಿ ಎಂದು ಪದೇ ಪದೇ ಹೇಳುತ್ತಿದ್ದರು. ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಕೆಲವು ಪಾಠಗಳನ್ನು ಪ್ರಯೋಗದ ಮೂಲಕ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದ ಗುರುಗಳು ರಸಾಯನ ಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲೇ ಇಲ್ಲ. ನಾವು ಅಭ್ಯಾಸ ಮಾಡುವ ಕಾಲದಲ್ಲಿ ಬಹುತೇಕ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಮತ್ತು ಪ್ರೌಢಶಾಲೆಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯವಸ್ಥಿತ ಪ್ರಯೋಗಶಾಲೆ ಇರಲಿಲ್ಲ. ಪ್ರಯೋಗ ಮಾಡಲು ಬೇಕಾದ ಕನಿಷ್ಠ ಪರಿಕರಗಳೂ ಲಭ್ಯವಿರುತ್ತಿರಲಿಲ್ಲ. ಕೆಲವು ಸಾಮಗ್ರಿಗಳನ್ನು ಶಿಕ್ಷಕರೇ ಹೊಂದಿಸಿಕೊಂಡು ಪ್ರಯೋಗ ಮಾಡಿ ತೋರಿಸುತ್ತಿದ್ದರು.

ಮಧ್ಯಾಹ್ನ ಮೊದಲನೇ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ವಿಜ್ಞಾನ ವಿಷಯವಿರುತ್ತಿತ್ತು. ಬಹುತೇಕ ಪಾಠಗಳನ್ನು ನಿದ್ದೆ ಮಂಪರಿನಲ್ಲೇ ಕೇಳಿದ್ದರಿಂದ ಮರೆತುಹೋಗಿವೆ. ಹಾಗಾಗಿ ಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿಯನ್ನು ಮಿಸ್ ಮಾಡಿಕೊಂಡು ನಾನು ಕೆಟ್ಟೆ. ಪ್ರೌಢಶಾಲೆಯಲ್ಲೂ ಪದೇ ಪದೇ ಕೇಳಿದ ಅನೇಕ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳಲ್ಲಿ ನೆನಪಿನಲ್ಲಿ ಉಳಿದ ಕೆಲವೇ ಮೂಲವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಕೂಡಾ ಒಂದು.

ಈಗ ಅದೇ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತೆ ಮತ್ತೆ ಕಾಡುತ್ತಿದೆ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಒಂದು ಅದ್ಭುತ ಮೂಲವಸ್ತು. ಅಪರಿಮಿತ ಉಪಯೋಗಗಳಿಂದ ಎಲ್ಲೆಡೆ ಚರ್ಚೆಗೆ ಒಳಪಡುತ್ತಿದೆ. ಕೈಗಾರಿಕಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ, ರಾಕೆಟ್ ಇಂಧನವಾಗಿ ಮತ್ತು ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯುತ ವಾಹನಗಳಿಗೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹಲವಾರು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅನಿಲ ಆಧಾರಿತ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳ ನಿರ್ವಾಹಕರು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅನಿಲವನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಅಥವಾ ಬದಲಿಸಲು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಹೊಂದಿದೆ. ಪೆಟ್ರೋಲಿಯಂನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಿಸಲು, ಲೋಹಗಳನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಿಸಲು, ರಸಗೊಬ್ಬರ ಮತ್ತು ಇತರ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಮತ್ತು ಆಹಾರಗಳನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಿಸಲು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಳಕೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

1992ರ ನಂತರ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ನ್ನು ಪರ್ಯಾಯ ವಾಹನ ಇಂಧನವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಶೂನ್ಯ ಇಂಗಾಲ ಹೊರಸೂಸುವ ಅನಿಲವಾದ್ದರಿಂದ ಪರ್ಯಾಯ ಸಾರಿಗೆ ಇಂಧನವಾಗಿ ವಾಹನಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಚಾಲಿತ ವಾಹನಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಟ್ರೆಂಡಿಂಗ್ ಆಗುತ್ತಿವೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲೂ ಹೊಸ ಹೊಸ ಆಯಾಮಗಳು ತೆರೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತಿರುವುದು ಆಶಾದಾಯಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯಾಗಿದೆ. ಹವಾಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಯು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳನ್ನು ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹುಡುಕುವಂತೆ ಮಾಡಿದೆ. ತ್ಯಾಜ್ಯದಿಂದ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವುದು ಮುಖ್ಯವಾಹಿನಿಯ ಹಾದಿಯಲ್ಲಿರುವಾಗ, ತ್ಯಾಜ್ಯದಿಂದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದು ಒಂದು ಹೊಸ ಹೆಜ್ಜೆಯಾಗಿದೆ.

ಅಮೆರಿಕದ ರೈಸ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ತಂಡವು ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ತ್ಯಾಜ್ಯದಿಂದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ನ್ನು ತಯಾರಿಸಿದೆ. ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಇಂಧನಗಳಿಗೆ ಸಮರ್ಥ ಪರ್ಯಾಯವನ್ನು ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುವ ಮಾರ್ಗದಲ್ಲಿ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ತ್ಯಾಜ್ಯದಿಂದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ತಯಾರಿಸುವುದು ಒಂದು ಮಹತ್ವದ ಮೈಲಿಗಲ್ಲಾಗಿದೆ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಬಳಸುವ ವಿಧಾನಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಮರ್ಥನೀಯವಲ್ಲ. ಬಹುತೇಕ ವಿಧಾನಗಳು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಜೊತೆಗೆ ಇಂಗಾಲದ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಈ ವಿಧಾನಗಳು ತುಂಬಾ ದುಬಾರಿಯಾಗಿವೆ. ಆದರೆ ಪ್ರಸಕ್ತ ರೈಸ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ರೂಪಿಸಿದ ವಿಧಾನದಿಂದ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ತ್ಯಾಜ್ಯದಿಂದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ತಯಾರಿಸುವ ವಿಧಾನವು ಶೂನ್ಯ ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚದಾಯಕವಾಗಿದೆ.

ರೈಸ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಹಳೆಯ ಸಂಶೋಧನಾ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ ಮತ್ತು ಅಧ್ಯಯನದ ಪ್ರಮುಖ ಲೇಖಕ ಕೆವಿನ್ ವೈಸ್ ಅವರು ತ್ಯಾಜ್ಯ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ಗಳು, ಮಿಶ್ರ ತ್ಯಾಜ್ಯ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ವಿವಿಧ ಪ್ರಕಾರದಿಂದ ವಿಂಗಡಿಸದೆ, ಸ್ವಚ್ಛಗೊಳಿಸದೆ, ನೇರವಾಗಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ಖುಷಿಯಿಂದ ಹೇಳಿದ್ದಾರೆ. ಇಂದು ಬಳಸಲಾಗುವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ನ ಮುಖ್ಯ ರೂಪವೆಂದರೆ ‘ಬೂದು’ ಹೈಡ್ರೋಜನ್. ಇದು ಸ್ಟೀಮ್ ಮಿಥೇನ್ ಸುಧಾರಣೆಯ ಮೂಲಕ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಹೆಚ್ಚು ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ.

ಈ ವಿಧಾನದಿಂದ ಪ್ರತೀ ಟನ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ಗೆ 11 ಟನ್ ಇಂಗಾಲದ ಡೈ ಆಕ್ಸೈಡ್ನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಲದೆ ಇದು ತುಂಬಾ ವೆಚ್ಚದಾಯಕವಾಗಿದೆ. ಮುಂದಿನ ಕೆಲವು ದಶಕಗಳಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ನ ಬೇಡಿಕೆಯು ಗಗನಕ್ಕೇರುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ. 2050ರ ವೇಳೆಗೆ ಇಂಗಾಲದ ಡೈ ಆಕ್ಸೈಡ್ನ ನಿವ್ವಳ ಶೂನ್ಯ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ತಲುಪುವ ಬಗ್ಗೆ ಗಂಭೀರವಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸುವುದಾರೆ ಪರ್ಯಾಯ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಅನುಸರಿಸುವುದು ಅಗತ್ಯವಾಗಿದೆ. ಈ ಹಿನ್ನೆಲೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ತ್ಯಾಜ್ಯದಿಂದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದು ಮಹತ್ತರ ಹೆಜ್ಜೆಯಾಗಿದೆ. ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ತ್ಯಾಜ್ಯ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ತ್ಯಾಜ್ಯ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಕ್ಷಿಪ್ರ ಫ್ಲಾಶ್ ಜೌಲ್ ತಾಪನಕ್ಕೆ ಸುಮಾರು ನಾಲ್ಕು ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಕಾಲ ಒಡ್ಡಿಕೊಳ್ಳುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.

‘‘ಅನಿಲಗಳ ಸಂಯೋಜನೆ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಫ್ಲಾಶ್ ಜೌಲ್ ತಾಪನ ತಂತ್ರವನ್ನು ಮೊದಲು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. ನಂತರ ತ್ಯಾಜ್ಯ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ನ್ನು ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆ ಮಾಡುವಾಗ ಅನೇಕ ಬಾಷ್ಪಶೀಲ ಅನಿಲಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಗಮನಿಸಿದರು. ಅವುಗಳನ್ನು ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನಿಂದ ಹೊರಹಾಕಿದೆವು’’ ಎಂದು ವೈಸ್ ವಿವರಿಸುತ್ತಾರೆ. ಸಣ್ಣ ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ಗಳ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಶಂಕಿಸಿ ಅವು ಏನೆಂದು ನಾವು ಆಶ್ಚರ್ಯಪಟ್ಟೆವು. ಆವಿಯಾದ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಇರುವುದು ದೃಢಪಟ್ಟಿದೆ ಎಂಬುದು ಸಂಶೋಧಕರ ಅಭಿಪ್ರಾಯ. ಇತರ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ವಿಧಾನಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಇಂಗಾಲದ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಶೇ. 39-84ರಷ್ಟು ಕಡಿತವಾಗುತ್ತದೆ. ಫ್ಲಾಶ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಆರ್ಥಿಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯವಾದ ಹಾಗೂ ಶುದ್ಧ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಮಾರ್ಗವೆಂದು ತೋರುತ್ತದೆ.

ಅನೇಕ ಆರ್ಥಿಕ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ ಈ ನವೀನ ವಿಧಾನವು ಹಲವಾರು ಪರಿಸರ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಎದುರಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಇಂಧನಕ್ಕೆ ಪರ್ಯಾಯ ಇಂಧನವಾಗಲಿರುವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ನ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ತ್ಯಾಜ್ಯ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಿರುವುದು ಒಂದು ವಿಶೇಷ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯಾಗಿದೆ. ಜಗತ್ತಿನ ಬಹುದೊಡ್ಡ ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿದ್ದ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಈಗ ಸಮರ್ಥನೀಯ ಇಂಧನ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಬಳಕೆಯಾಗುತ್ತಿರುವುದು ಆಶಾದಾಯಕ ಎನಿಸುತ್ತದೆ. ಜೊತೆಗೆ ಈ ವಿಧಾನದ ಮೂಲಕ ಹಸಿರುಮನೆ ಅನಿಲ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಸುಸ್ಥಿರ ಇಂಧನ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ಉಸ್ತುವಾರಿಯಲ್ಲಿ ರೈಸ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಪ್ರಯತ್ನ ಅಭಿನಂದನಾರ್ಹ ಮತ್ತು ಸ್ವಾಗತಾರ್ಹವಾಗಿದೆ. ಇನ್ನಷ್ಟು ಹೊಸ ಹೊಸ ಪ್ರಯತ್ನಗಳು ಮೂಡಿಬರಲಿ, ಆ ಮೂಲಕ ಪರಿಸರ ಸಂರಕ್ಷಣೆ ಭವಿಷ್ಯಕ್ಕೆ ಬೆಳಕಾಗಲಿ ಮತ್ತು ನನ್ನಂತಹ ಕಲಿಕಾರ್ಥಿಗಳಿಗೆ ರಸಾಯನ ಶಾಸ್ತ್ರದ ಮಹತ್ವ ತಿಳಿಯಲಿ.