- జర్మనీలోని కార్ల్‌స్రూహే వర్సిటీ శాస్త్రవేత్తల సరికొత్త ప్రయోగం
- కాలుష్య రహితంగా విద్యుదుత్పత్తి, పాత ప్లాంట్ల ఆధునికీకరణకు అవకాశం
- మండిన తర్వాత ఏర్పడే తుప్పును తిరిగి ఇంధనంగా మార్చే సౌలభ్యం
- హైడ్రోజన్, బ్యాటరీ స్టోరేజీ కన్నా తక్కువ ఖర్చుతో కూడుకున్న విధానం
ప్రపంచం ఎదుర్కొంటున్న ఇంధన సంక్షోభానికి, పర్యావరణ కాలుష్యానికి ఒకే పరిష్కారం చూపే దిశగా జర్మనీ శాస్త్రవేత్తలు కీలక ముందడుగు వేశారు. థర్మల్ విద్యుత్ కేంద్రాల్లో బొగ్గుకు బదులుగా ఇనుప పొడిని ఇంధనంగా వాడి, కాలుష్య రహిత విద్యుత్‌ను ఉత్పత్తి చేసే సరికొత్త సాంకేతికతను ఆవిష్కరించారు. జర్మనీకి చెందిన ప్రఖ్యాత కార్ల్‌స్రూహే ఇనిస్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నాలజీ (కేఐటీ) శాస్త్రవేత్తలు చేసిన ఈ ప్రయోగం విజయవంతమైతే, ఇంధన రంగంలో విప్లవాత్మక మార్పులు ఖాయమని నిపుణులు అంచనా వేస్తున్నారు.
ఎలా పనిచేస్తుంది?
ఈ విధానంలో, థర్మల్ ప్లాంట్లలోని బాయిలర్లలో బొగ్గుకు బదులుగా అత్యంత సూక్ష్మమైన ఇనుప పొడిని అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద మండిస్తారు. దీనివల్ల భారీస్థాయిలో శక్తి విడుదలై, నీటిని ఆవిరిగా మారుస్తుంది. ఈ ఆవిరితో టర్బైన్లు తిరిగి విద్యుత్ ఉత్పత్తి అవుతుంది. ఈ ప్రక్రియలో మిగిలేది కేవలం ఐరన్ ఆక్సైడ్ (తుప్పు). ఈ తుప్పును పునరుత్పాదక ఇంధనమైన హైడ్రోజన్ సాయంతో తిరిగి ఇనుప పొడిగా మార్చవచ్చు. అంటే, ఇది ఒక వలయంలా నిరంతరం కొనసాగుతుంది. ఒకసారి వాడిన ఇంధనాన్ని మళ్లీ మళ్లీ వినియోగించుకునే అవకాశం ఉండటం ఈ టెక్నాలజీలో ప్రధాన ఆకర్షణ.
పాత ప్లాంట్లకే కొత్త జీవం
ప్రస్తుతం ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న బొగ్గు ఆధారిత థర్మల్ ప్లాంట్లలోనే స్వల్ప మార్పులతో ఈ టెక్నాలజీని వినియోగించుకోవచ్చని కార్ల్‌స్రూహే వర్సిటీకి చెందిన శాస్త్రవేత్త జూలియా షూలర్ తెలిపారు. బాయిలర్లు, డస్ట్ ఫిల్టర్ల వంటి కొన్ని భాగాలను మార్చుకుంటే సరిపోతుందని ఆమె వివరించారు. దీనివల్ల పాత ప్లాంట్లను మూసివేయాల్సిన అవసరం తప్పుతుందని, వాటిని కాలుష్య రహిత కేంద్రాలుగా మార్చవచ్చని స్పష్టం చేశారు. సౌర, పవన విద్యుత్ అందుబాటులో లేని సమయాల్లో నిరంతరాయంగా విద్యుత్ సరఫరా చేయడానికి ఈ విధానం ఎంతో ఉపకరిస్తుందని ఆమె పేర్కొన్నారు.
ఖర్చు తక్కువ, కాలుష్యం సున్నా
బొగ్గును మండించడం వల్ల కార్బన్ మోనాక్సైడ్, కార్బన్ డయాక్సైడ్ వంటి ప్రమాదకర వాయువులు విడుదలై పర్యావరణానికి తీవ్ర నష్టం కలుగుతుంది. అయితే, ఇనుప పొడిని మండించడం వల్ల ఎలాంటి విష వాయువులు విడుదల కావని పరిశోధకులు తేల్చారు. ప్రస్తుతం ప్రత్యామ్నాయాలుగా భావిస్తున్న కొత్త హైడ్రోజన్ పవర్ ప్లాంట్లు లేదా భారీ బ్యాటరీ స్టోరేజీ వ్యవస్థల నిర్మాణంతో పోలిస్తే, పాత థర్మల్ ప్లాంట్లను ఇనుప పొడి ఆధారిత ప్లాంట్లుగా మార్చడానికి అయ్యే ఖర్చు చాలా తక్కువని శాస్త్రవేత్తలు చెబుతున్నారు.
అయితే, ఈ విధానాన్ని వాణిజ్యపరంగా అందుబాటులోకి తీసుకురావడానికి మరికొన్ని సవాళ్లు ఉన్నాయి. పెద్దమొత్తంలో ఇనుప పొడిని తయారుచేయడం, ఐరన్ ఆక్సైడ్‌ను తిరిగి ఇనుముగా మార్చే ప్రక్రియ సామర్థ్యం, అయ్యే వ్యయం వంటి అంశాలపై పరిశోధనలు కొనసాగుతున్నాయి. ఈ సవాళ్లను అధిగమిస్తే, ఇనుప పొడి భవిష్యత్తులో కీలకమైన పర్యావరణ హిత ఇంధనంగా మారడం ఖాయం.
ఎలా పనిచేస్తుంది?
ఈ విధానంలో, థర్మల్ ప్లాంట్లలోని బాయిలర్లలో బొగ్గుకు బదులుగా అత్యంత సూక్ష్మమైన ఇనుప పొడిని అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద మండిస్తారు. దీనివల్ల భారీస్థాయిలో శక్తి విడుదలై, నీటిని ఆవిరిగా మారుస్తుంది. ఈ ఆవిరితో టర్బైన్లు తిరిగి విద్యుత్ ఉత్పత్తి అవుతుంది. ఈ ప్రక్రియలో మిగిలేది కేవలం ఐరన్ ఆక్సైడ్ (తుప్పు). ఈ తుప్పును పునరుత్పాదక ఇంధనమైన హైడ్రోజన్ సాయంతో తిరిగి ఇనుప పొడిగా మార్చవచ్చు. అంటే, ఇది ఒక వలయంలా నిరంతరం కొనసాగుతుంది. ఒకసారి వాడిన ఇంధనాన్ని మళ్లీ మళ్లీ వినియోగించుకునే అవకాశం ఉండటం ఈ టెక్నాలజీలో ప్రధాన ఆకర్షణ.
పాత ప్లాంట్లకే కొత్త జీవం
ప్రస్తుతం ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న బొగ్గు ఆధారిత థర్మల్ ప్లాంట్లలోనే స్వల్ప మార్పులతో ఈ టెక్నాలజీని వినియోగించుకోవచ్చని కార్ల్‌స్రూహే వర్సిటీకి చెందిన శాస్త్రవేత్త జూలియా షూలర్ తెలిపారు. బాయిలర్లు, డస్ట్ ఫిల్టర్ల వంటి కొన్ని భాగాలను మార్చుకుంటే సరిపోతుందని ఆమె వివరించారు. దీనివల్ల పాత ప్లాంట్లను మూసివేయాల్సిన అవసరం తప్పుతుందని, వాటిని కాలుష్య రహిత కేంద్రాలుగా మార్చవచ్చని స్పష్టం చేశారు. సౌర, పవన విద్యుత్ అందుబాటులో లేని సమయాల్లో నిరంతరాయంగా విద్యుత్ సరఫరా చేయడానికి ఈ విధానం ఎంతో ఉపకరిస్తుందని ఆమె పేర్కొన్నారు.
ఖర్చు తక్కువ, కాలుష్యం సున్నా
బొగ్గును మండించడం వల్ల కార్బన్ మోనాక్సైడ్, కార్బన్ డయాక్సైడ్ వంటి ప్రమాదకర వాయువులు విడుదలై పర్యావరణానికి తీవ్ర నష్టం కలుగుతుంది. అయితే, ఇనుప పొడిని మండించడం వల్ల ఎలాంటి విష వాయువులు విడుదల కావని పరిశోధకులు తేల్చారు. ప్రస్తుతం ప్రత్యామ్నాయాలుగా భావిస్తున్న కొత్త హైడ్రోజన్ పవర్ ప్లాంట్లు లేదా భారీ బ్యాటరీ స్టోరేజీ వ్యవస్థల నిర్మాణంతో పోలిస్తే, పాత థర్మల్ ప్లాంట్లను ఇనుప పొడి ఆధారిత ప్లాంట్లుగా మార్చడానికి అయ్యే ఖర్చు చాలా తక్కువని శాస్త్రవేత్తలు చెబుతున్నారు.
అయితే, ఈ విధానాన్ని వాణిజ్యపరంగా అందుబాటులోకి తీసుకురావడానికి మరికొన్ని సవాళ్లు ఉన్నాయి. పెద్దమొత్తంలో ఇనుప పొడిని తయారుచేయడం, ఐరన్ ఆక్సైడ్‌ను తిరిగి ఇనుముగా మార్చే ప్రక్రియ సామర్థ్యం, అయ్యే వ్యయం వంటి అంశాలపై పరిశోధనలు కొనసాగుతున్నాయి. ఈ సవాళ్లను అధిగమిస్తే, ఇనుప పొడి భవిష్యత్తులో కీలకమైన పర్యావరణ హిత ఇంధనంగా మారడం ఖాయం.
