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भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान जोधपुर के शोधकर्ताओं की टीम ने सफलतापूर्वक लौह-आधारित उत्प्रेरक (Fe/सिलिका-एल्यूमिना) विकसित किया है जो प्रचुर मात्रा में उपलब्ध है। इस उत्प्रेरक का उपयोग गैर-खाद्य तेलों और अपशिष्ट बायोमास का उपयोग करके जैव-जेट ईंधन के उत्पादन में किया गया है। उनकी सफलता ने लंबे समय से चली आ रही उद्योग चुनौती को हल कर दिया है, जिससे जैव-जेट ईंधन की विनिर्माण प्रक्रिया आर्थिक रूप से व्यवहार्य हो गई है। इस उत्प्रेरक का विकास सस्ते और स्वच्छ ईंधन की क्षमता प्रदान करता है, जिससे ऊर्जा क्षेत्र में परिवर्तनकारी बदलाव आएगा। इस परियोजना का नेतृत्व आईआईटी जोधपुर में रसायन विज्ञान विभाग के प्रोफेसर डॉ. राकेश के शर्मा ने अपने पीएचडी विद्वान श्री भागीरथ सैनी के साथ किया था। उनके शोध ने संयंत्र-आधारित बायोमास से जैव-जेट ईंधन के उत्पादन में क्रांति ला दी है।
वैश्विक विमानन क्षेत्र में दैनिक ईंधन की अत्यधिक मांग है, जो 800 मिलियन लीटर से अधिक है। यह क्षेत्र पेट्रोलियम-आधारित ईंधन पर बहुत अधिक निर्भर करता है और अपनी उच्च ऊर्जा खपत के लिए जाना जाता है। जमीनी परिवहन या आवासीय और वाणिज्यिक भवनों जैसे अन्य उद्योगों के विपरीत, विमानन उद्योग को मौजूदा प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों में संक्रमण में चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। हालाँकि, आईआईटी जोधपुर के शोधकर्ताओं द्वारा प्रस्तावित संयंत्र-आधारित टिकाऊ जैव-जेट ईंधन पारंपरिक पेट्रोलियम ईंधन के लिए एक प्रतिस्पर्धी विकल्प प्रदान कर सकता है। इन बायो-जेट ईंधन में ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में कमी लाने में महत्वपूर्ण योगदान देने की क्षमता है। आईआईटी जोधपुर द्वारा किए गए शोध को रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्री, लंदन द्वारा प्रकाशित सस्टेनेबल एनर्जी एंड फ्यूल्स जर्नल के कवर पेज पर प्रमुखता से दिखाया गया था। लेख को https://doi.org/10.1039/D3SE00144J पर देखा जा सकता है।
वर्तमान अध्ययन कम H2 दबाव और Fe/SiO2-Al2O3 उत्प्रेरक की उच्च पुन: प्रयोज्यता की विशेषता वाली हल्की प्रतिक्रिया स्थितियों के तहत विमानन ईंधन के विकास में महत्वपूर्ण महत्व रखता है। प्राकृतिक मिट्टी की संरचना से प्रेरित यह उत्प्रेरक प्रोफेसर शर्मा की टीम द्वारा किए गए शोध के सफल परिणाम के रूप में उभरा है। उत्प्रेरक जैव-जेट ईंधन के उत्पादन में 10 चक्रों तक (और यहां तक कि 50 से अधिक चक्रों के लिए भी अच्छा प्रदर्शन करता है) उत्कृष्ट पुन: प्रयोज्यता प्रदर्शित करता है। उत्प्रेरक की उच्च अम्लता और अद्वितीय बनावट गुणों को देखते हुए, ये परिणाम विशेष रूप से आशाजनक हैं, ये सभी अपेक्षाकृत हल्के प्रक्रिया स्थितियों के तहत प्राप्त किए गए हैं, जिनमें कम एच 2 दबाव और विलायक-मुक्त स्थितियां शामिल हैं। यह शोध जैव प्रौद्योगिकी विभाग द्वारा डीबीटी पैन-आईआईटी सेंटर फॉर बायोएनर्जी के माध्यम से समर्थित है।
अनुसंधान के महत्व के बारे में बोलते हुए, आईआईटी जोधपुर के रसायन विज्ञान विभाग के प्रोफेसर, डॉ. राकेश के शर्मा ने कहा, “हमारे काम के बारे में वास्तव में प्रभावशाली बात यह है कि पृथ्वी-प्रचुर मात्रा में पुन: प्रयोज्य विषम लौह उत्प्रेरक का उपयोग करके बायोमास से अभूतपूर्व जैव जेट ईंधन चयनात्मकता है। हल्की परिस्थितियों में. यह प्रक्रिया न केवल बढ़ी हुई दक्षता को दर्शाती है बल्कि एयरलाइन क्षेत्र में ग्रीनहाउस गैसों के उत्सर्जन में भी कमी लाती है।
जैव-जेट ईंधन उत्पादन के लिए विकसित सल्फर-मुक्त और अत्यधिक फैलाए गए गैर-महान धातु-आधारित उत्प्रेरक का भविष्य का दायरा आशाजनक है। उत्प्रेरक उत्पादन को बढ़ाना और व्यावसायिक पैमाने के अनुप्रयोगों के लिए विनिर्माण प्रक्रिया को अनुकूलित करना एक संभावित मार्ग है। आगे का शोध तापमान, दबाव और प्रतिक्रिया समय जैसे कारकों पर विचार करते हुए उत्प्रेरक गतिविधि, चयनात्मकता और रूपांतरण दक्षता को बढ़ाने के लिए प्रक्रिया अनुकूलन पर ध्यान केंद्रित कर सकता है।
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