सार:
कोरिया एडवांस्ड इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (केएआईएसटी) और संयुक्त राज्य अमेरिका में जॉर्जिया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी की एक शोध टीम ने एक पॉलीएक्रिलोनिट्राइल (पैन) झिल्ली विकसित की है जो कमरे के तापमान पर वास्तविक कच्चे तेल को पहले से अलग कर सकती है। यह शोध नेचर जर्नल में प्रकाशित हुआ था। पारंपरिक आसवन के विपरीत, जो पहले कच्चे तेल को 350 डिग्री सेल्सियस से ऊपर गर्म करता है और फिर उसे संघनित और विभाजित करता है, इस विधि में पहले कच्चे तेल को गर्म करने की आवश्यकता नहीं होती है। लक्ष्य पहले कुछ हल्के घटकों को फ़िल्टर करना और फिर उन्हें प्रसंस्करण के लिए मौजूदा आसवन प्रक्रिया को सौंपना है।
इस तकनीक की कुंजी "झिल्ली फाउलिंग" का असामान्य उपयोग है। शोधकर्ताओं ने कच्चे तेल को आमतौर पर औद्योगिक निस्पंदन सिस्टम में उपयोग की जाने वाली छिद्रपूर्ण पैन झिल्ली के माध्यम से प्रवाहित किया। कच्चे तेल में भारी हाइड्रोकार्बन धीरे-धीरे छिद्रों की दीवारों पर जमा हो जाते हैं, जिससे प्रारंभिक छिद्र लगभग 15 नैनोमीटर से 2 नैनोमीटर से भी कम हो जाते हैं, जिससे चैनल बनते हैं जो अणुओं की स्क्रीनिंग कर सकते हैं। नेफ्था, गैसोलीन और केरोसिन जैसे हल्के घटक अधिक आसानी से गुजरते हैं, जबकि भारी घटक बरकरार रहते हैं; जब जमाव स्थिर स्तर पर पहुँच जाता है, तो पृथक्करण चैनल स्थिर रहता है। अनुसंधान टीम ने परीक्षण के लिए एचडी हुंडई ऑयलबैंक द्वारा उपलब्ध कराए गए वास्तविक कच्चे तेल का उपयोग किया।
स्पर्शरेखा प्रवाह प्रयोग में, पैन झिल्ली की कच्चे तेल की पारगम्यता अधिकतम 0.591 लीटर प्रति वर्ग मीटर प्रति घंटे प्रति बार तक पहुंच गई, जो पहले बताए गए बेंचमार्क से 23 गुना अधिक है; चयनात्मक पृथक्करण प्रदर्शन को लगातार चार सप्ताह तक बनाए रखा गया था। यहां "23 बार" का तात्पर्य पिछले कच्चे तेल पृथक्करण झिल्ली बेंचमार्क के साथ झिल्ली पारगम्यता की तुलना से है, और इसका मतलब यह नहीं है कि पूरी रिफाइनरी की प्रसंस्करण क्षमता 23 गुना बढ़ गई है।
शोधकर्ताओं ने पारंपरिक वायुमंडलीय आसवन जोड़ने से पहले और बाद में झिल्ली पूर्व-उपचार की तुलना करने के लिए प्रक्रिया सिमुलेशन मूल्यांकन का भी उपयोग किया। परिणामों से पता चला कि ऊर्जा की खपत 31.6% कम हो सकती है, कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन 37.6% कम हो सकता है, ठंडा पानी की खपत 20.7% कम हो सकती है, और वार्षिक कुल परिचालन लागत 36% कम होने का अनुमान है। लागत विश्लेषण मानता है कि झिल्ली इकाई की कीमत 10 अमेरिकी डॉलर प्रति वर्ग मीटर है। यदि दक्षिण कोरिया के रिफाइनिंग और पेट्रोकेमिकल उद्योगों में इसे पूरी तरह से अपनाया जाता है, तो अनुसंधान टीम का अनुमान है कि यह प्रति वर्ष लगभग 10 मिलियन टन ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम कर सकता है, जो लगभग 4 मिलियन ईंधन वाहनों के उत्सर्जन के बराबर है।
ये ऊर्जा बचत, उत्सर्जन में कमी और लागत के आंकड़े प्रक्रिया सिमुलेशन और अनुमानों से प्राप्त होते हैं और वाणिज्यिक रिफाइनरी क्षेत्र संचालन के परिणाम नहीं हैं। झिल्ली वर्तमान में आसवन से पहले पूर्व-पृथक्करण प्रदर्शित करती है। शोधकर्ताओं को अभी भी बड़े क्षेत्र के झिल्ली घटकों, दीर्घकालिक विश्वसनीयता और बड़े पैमाने पर संचालन सत्यापन को बढ़ावा देने की आवश्यकता है; यदि इसे लागू किया जाता है, तो मौजूदा रिफाइनरियां आसवन उपकरण को पूरी तरह से बदले बिना इसे मॉड्यूलर निस्पंदन इकाई के रूप में जोड़ने में सक्षम हो सकती हैं। टीम ने भविष्य में अपशिष्ट प्लास्टिक पायरोलिसिस तेल शुद्धिकरण, बैटरी विनिर्माण विलायक रिकवरी, जैव ईंधन शुद्धि और फार्मास्युटिकल शुद्धि जैसे उपयोगों का पता लगाने का भी प्रस्ताव रखा, लेकिन ये अभी भी संभावित अनुप्रयोग हैं।
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