🤚🏻 🐮 👓 हाइड्रोजन हर चीज का प्रमुख है: जापानी होटल के लिए प्लास्टिक के मलबे से ऊर्जा कैसे उत्पन्न होती है 👍🏾 🈳 😳

प्लास्टिक कचरा किसी भी स्वाभिमानी पर्यावरण के प्रति जागरूक नागरिक के बुरे सपने से हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था में परिवर्तन के संसाधनों में से एक में बदल जाता है। हाल ही में, जापानी औद्योगिक शहर कावासाकी में एक होटल खोला गया था, जिसके लिए रिसाइकल की गई बोतलों, बैग और यहां तक कि मेहमानों द्वारा इस्तेमाल किए जाने वाले टूथब्रश से भी ऊर्जा मिलती है। हम बताते हैं कि "जापानी चेल्याबिंस्क" कैसे इस अभ्यास में आया और तोशिबा ने इसमें क्या भूमिका निभाई।

19 वीं शताब्दी में विभिन्न प्रकार के प्लास्टिक का आविष्कार किया गया था। 1862 में, ब्रिटिश अलेक्जेंडर पार्क्स ने आइवरी के लिए एक सस्ता विकल्प बनाने की कोशिश की - बिलियर्ड गेंदों की मुख्य सामग्री। मिश्रित नाइट्रोसेल्यूलोज, कपूर और अल्कोहल होने के कारण, उन्होंने परिणामस्वरूप पदार्थ को गर्म किया, और फिर ठंडा किया। इसलिए पार्किसिन दिखाई दिया - पहला अर्ध-सिंथेटिक प्लास्टिक। बाद के वर्षों में, अन्य प्रकार के प्लास्टिक का आविष्कार किया गया था, लेकिन उनकी व्यावसायिक सफलता का युग बहुत बाद में शुरू हुआ - 20 वीं शताब्दी के मध्य में।

1967 में, फिल्म "ग्रेजुएट" संयुक्त राज्य अमेरिका में स्क्रीन पर जारी की गई थी। एक दृश्य में, व्यवसायी मैकगुएर एक कॉलेज स्नातक बेन (युवा डस्टिन हॉफमैन द्वारा निभाई गई) के बीच एक गोपनीय बातचीत के लिए कहते हैं और कहते हैं: "मैं आपको एक शब्द बताना चाहता हूं। केवल एक। प्लास्टिक। प्लास्टिक का शानदार भविष्य है। इसके बारे में सोचो"। संवाद बाद में अमेरिकी फिल्म संस्थान के अनुसार शीर्ष 100 सिनेमा उद्धरणों में प्रवेश किया। स्रोत: wsinful / YouTube

वास्तव में, प्लास्टिक का युग 20 वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में आया था - एक ही समय में बड़े पैमाने पर खपत का तेजी से विकास। द इकोनॉमिस्ट पत्रिका के अनुसार, 1950 के दशक से ग्रह पर 6.3 बिलियन टन प्लास्टिक का उत्पादन किया गया है, जिसमें से केवल 9% का पुनर्नवीनीकरण किया गया और 12% का पुनर्नवीनीकरण किया गया। बाकी कहाँ है?

और बाकी या तो जमीन में दफन है, या महासागरों में बहती है। और अभी तक कोई सुधार नहीं हुआ है: 2010 के दशक में, सालाना 300-400 मिलियन टन प्लास्टिक का उत्पादन होता था। संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम (यूएनईपी) के विशेषज्ञों ने 2014 में कहा था: “दुर्भाग्य से, बाजार अर्थव्यवस्था बाहरी पर्यावरणीय कारकों को ध्यान में रखने में विफल रही है, जिसमें समुद्री प्लास्टिक के सामाजिक, पर्यावरण और आर्थिक प्रभाव शामिल हैं। वर्तमान "प्लास्टिक अर्थव्यवस्था" को उत्पादन और खपत के रैखिक मॉडल के रूप में जाना जाता है, जिसमें एक अप्रत्याशित मात्रा में अपशिष्ट उत्पन्न होता है, जो इसकी पूर्ण अक्षमता की ओर जाता है। "

महासागरों के प्लास्टिक प्रदूषण के मुख्य स्रोत और तरीके। यह उल्लेखनीय है कि प्लास्टिक कचरे का 40% पैकेजिंग है। स्रोत: “महासागरों में प्लास्टिक मलबे और माइक्रोप्लास्टिक्स। वैश्विक चेतावनी और अनुसंधान, कॉल टू एक्शन एंड पॉलिसी चेंज गाइड। " यूएनईपी, 2016, नैरोबी / यूएनईपी (2016)।

प्लास्टिक का सबसे बड़ा संचय तटीय जल में पाया जाता है, विशेष रूप से उच्च जनसंख्या घनत्व वाले क्षेत्रों में, साथ ही गहन मछली पकड़ने और विकसित तटीय पर्यटन के क्षेत्रों में। उनमें से एक जापान है, और इस देश में प्लास्टिक कचरे के खिलाफ लड़ाई लंबे समय से चल रही है और परिणाम के बिना नहीं। संयुक्त राष्ट्र के अनुसार, उगते सूरज के देश में, प्लास्टिक की कुल उपयोग दर 82% है। लेकिन जापानियों ने इसे तुरंत हासिल नहीं किया।

जापानी चेल्याबिंस्क: कैसे कावासाकी एक पर्यावरण-शहर में बदल गया

द्वितीय विश्व युद्ध के बाद, जापान में बड़े औद्योगिक क्षेत्र बने, जिसने तेजी से आर्थिक विकास सुनिश्चित किया। सिक्के का दूसरा पहलू बढ़ती पर्यावरणीय समस्याएं थीं जिन्होंने न केवल प्रकृति को नुकसान पहुंचाया, बल्कि जीवन का दावा भी किया। उदाहरण के लिए, 1950-1960 में। फैक्ट्रियों द्वारा नदियों में अकार्बनिक पारे के स्त्राव के कारण होने वाली मिनमाता बीमारी (घातक लकवा) का प्रकोप बार-बार दर्ज किया गया।

जापानी उद्योग (और संबंधित पर्यावरणीय समस्याओं) के विकास का केंद्र कावासाकी का तटीय औद्योगिक क्षेत्र था - 100 हेक्टेयर के क्षेत्र में लगभग 50 उद्यम। 1970-1980 के दशक में। यहां एक शक्तिशाली पर्यावरण आंदोलन का जन्म हुआ, जिसने स्थानीय अधिकारियों को कार्य करने के लिए मजबूर किया। 1970 में, शहर ने 39 कारखानों के साथ वायु प्रदूषण रोकथाम समझौतों पर हस्ताक्षर किए। 1972 में, हानिकारक उत्सर्जन की निगरानी के लिए एक केंद्र स्थापित किया गया था। 1978 में, सबसे बड़े पौधों में से 32 में स्वचालित नाइट्रोजन ऑक्साइड उत्पादन नियंत्रण पेश किया गया था।

एक ही समय में, एक कचरा प्रबंधन प्रणाली विकसित की गई थी, जिसमें अधिकांश कचरे का प्रसंस्करण शामिल था।

कावासाकी शहर में एक अपशिष्ट प्रबंधन प्रणाली बनाने और डिबग करने में 50 साल से अधिक समय लगा। स्रोत: कावासाकी पर्यावरण अनुसंधान संस्थान

1997 में, जापान सरकार द्वारा "इकोसिटीज़" परियोजना के कार्यान्वयन के लिए कावासाकी शहर को "प्रशिक्षण मैदान" के रूप में चुना गया था। 24 इको-शहरों के लिए $ 600 मिलियन की सब्सिडी के लिए प्रदान किया गया राज्य कार्यक्रम, साथ ही इन शहरों में $ 1.6 बिलियन में 60 परियोजनाओं में प्रत्यक्ष निवेश।

इसके अलावा, कावासाकी ने तुरंत कचरे के पुन: उपयोग में "विशेषज्ञता" प्राप्त की। 2004 तक, एक औद्योगिक पार्क (कावासाकी शून्य-उत्सर्जन औद्योगिक पार्क) यहां बनाया गया था, जिसमें 15 उद्यम अपशिष्ट प्रसंस्करण में शामिल थे। स्थानीय औद्योगिक क्षेत्र के उद्यम धीरे-धीरे खपत और वितरण के एक नेटवर्क में विलय कर रहे हैं। इसका हिस्सा शहरी हाइड्रोजन वितरण नेटवर्क होगा। वह कैसे काम करती है?

आग, पानी और पाइप: प्लास्टिक ऊर्जा में कैसे बदल जाता है

2015 में, कावासाकी ने हाइड्रोजन सोसाइटी की प्राप्ति के लिए कावासाकी हाइड्रोजन स्ट्रेटेजी टुवार्ड्स विकसित किया। इसके हिस्से के रूप में, कावासाकी में हाइड्रोजन आपूर्ति श्रृंखला (विदेश से) सहित आयोजित करने की योजना है, जहां इस गैस को तोशिबा सिस्टम का उपयोग करके ऊर्जा में संसाधित किया जाएगा।

2017 में, तोशिबा के स्वायत्त बिजली स्टेशन H2One ने पहले से ही कावासाकी में मुशी-मिज़ोनोकुची रेलवे स्टेशन को बिजली और गर्मी की आपूर्ति शुरू कर दी थी, जिसके बारे में हमने पहले Habré पर बात की थी । स्टेशन इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा पानी से हाइड्रोजन उत्पन्न करता है, और अंतर्निहित सौर बैटरी इस प्रक्रिया के लिए शक्ति प्रदान करता है। फिर, हाइड्रोजन को स्टेशन के लिए ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।

लेकिन हाइड्रोजन न केवल पानी से प्राप्त किया जा सकता है, बल्कि पुनर्नवीनीकरण प्लास्टिक से भी प्राप्त किया जा सकता है। 2018 में, तोशिबा ने K2ASAKI KING SKYFRONT तोक्यु आरईआई होटल को H2Rex की स्थापना से सुसज्जित किया। H2One के विपरीत, यह हाइड्रोजन का उत्पादन नहीं करता है, लेकिन इसे एक बाहरी स्रोत से प्राप्त करता है, फिर होटल के लिए गैस को बिजली और गर्मी में परिवर्तित करता है।

प्लास्टिक हाइड्रोजन में कैसे बदल जाता है? यह हाइड्रोजन रणनीति में हमारे साथी के कारखाने में होता है - शोवा डेको केके। प्लास्टिक कचरा शहर के कचरा संग्रहण प्रणाली से आता है, जिसमें कावासाकी के तटीय क्षेत्र से खुली बोली प्रक्रिया शामिल है। यहां, उपयोग किए जाने वाले प्लास्टिक को थर्मल गैसीकरण द्वारा विघटित किया जाता है। इस मामले में, कचरे का कार्बनिक हिस्सा हाइड्रोजन में बदल जाता है, और कार्बन मोनोऑक्साइड भी जारी किया जाता है। इस प्रक्रिया से कार्बन मोनोऑक्साइड का उपयोग कार्बन आधारित उत्पादों, जैसे सूखी बर्फ का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। हाइड्रोजन का उपयोग अमोनिया के उत्पादन के लिए किया जाता है, हाइड्रोजन गैस स्टेशनों में जाता है, और इसका उपयोग एक होटल में बिजली उत्पन्न करने के लिए भी किया जाता है।

195 टन प्लास्टिक कचरे से 175 टन अमोनिया का उत्पादन किया जा सकता है। स्रोत: शोए डेंको

शोए डीएनसीओ के संयंत्र से, हाइड्रोजन एक पाइपलाइन में बहती है जो संयंत्र से 5 किमी दूर स्थित एक होटल की ओर जाती है। पाइपलाइन एक स्थिर गैस आपूर्ति प्रदान करता है और परिवहन के दौरान CO2 का उत्सर्जन नहीं करता है, जैसे कि, उदाहरण के लिए, आंतरिक दहन इंजन वाली कारें। ऐसी पाइपलाइनों के नेटवर्क का उपयोग करके, मौजूदा विधि की तुलना में पूरी श्रृंखला में कुल कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को लगभग 80% कम करना संभव है।

गैस पाइप लाइन से H2Rex, तोशिबा के हाइड्रोजन जनरेटर से बहती है। इसकी ईंधन कोशिकाएं वातावरण से उत्पादित हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के बीच विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से बिजली उत्पन्न करती हैं। परिणाम बिजली और गर्मी है।

H2Rex प्रकृति के लिए हानिरहित है। उत्पादन का एकमात्र उपोत्पाद पानी है, जिसका उपयोग जनरेटर के संचालन में किया जाता है। वैसे, होटल का प्लास्टिक कचरा (टूथब्रश, पैकेजिंग, डिस्पोजेबल टेबलवेयर) सीधे शोए डीएएनसी फैक्ट्री में पहुंचाया जाता है। स्रोत: तोशिबा ऊर्जा

उसी समय, हाइड्रोजन का उपयोग अनुपात 96% तक पहुंच जाता है। इसके अलावा, ईंधन कोशिकाओं द्वारा उत्पन्न गर्मी का उपयोग पानी या गर्मी को गर्म करने के लिए किया जा सकता है।

H2Rex, पारंपरिक बिजली संयंत्रों के विपरीत (उदाहरण के लिए, टरबाइन जनरेटर जो गर्मी को भाप में बदल देता है, जो टरबाइन को चलाता है), थर्मल ऊर्जा को गतिज ऊर्जा में परिवर्तित नहीं करता है, लेकिन हाइड्रोजन और वायुमंडलीय ऑक्सीजन की विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया का उपयोग करके इसे उत्पन्न करता है। स्रोत: तोशिबा एनर्जी

इसके अलावा, तोशिबा ईंधन सेल संरचना एक बाहरी ह्यूमिडीफ़ायर की आवश्यकता को समाप्त करती है - इसके लिए जनरेटर द्वारा उत्पन्न पानी का उपयोग किया जाता है।

एक अन्य विशेषता ठोस बहुलक ईंधन कोशिकाओं का कम शुरुआती तापमान (60-70 डिग्री) है जो H2Rex में उपयोग किया जाता है। इसके कारण, उन्हें ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए बहुत गर्म होने की आवश्यकता नहीं है, जिसका अर्थ है कि स्थापना जल्दी से शुरू हो सकती है और दिन के दौरान बंद हो सकती है। इसके अलावा, इन तत्वों को दिए गए भार को समायोजित करना आसान है, जो उन्हें अस्थिर ऊर्जा खपत वाले उद्योगों में उपयोग करने के लिए सुविधाजनक बनाता है (उदाहरण के लिए, सेवा क्षेत्र में, जहां दिन के समय पीक लोड और रात में "शांत" होते हैं)।

H2Rex कितनी ऊर्जा देता है? एक वर्ष में, एक इंस्टॉलेशन 100 घरों (700.8 हजार kW h) या 12.1 हजार बाथटब (गर्म पानी का 24.2 मिलियन लीटर) के लिए गर्मी का पानी प्रदान कर सकता है।

आगे हर जगह: हाइड्रोजन ऊर्जा का उत्पादन और उपयोग कहां और कैसे किया जाएगा?

2050 तक, जापान में 20% बिजली हाइड्रोजन से उत्पन्न होगी। इसके अलावा, उगते सूरज की भूमि को लगभग 80 टैंकरों की आवश्यकता होगी - वे तरल रूप में हाइड्रोजन का परिवहन करेंगे। जापानी निगम पहले ही ऊर्जा स्रोत के रूप में हाइड्रोजन के उत्पादन और आपूर्ति के लिए एक वैश्विक नेटवर्क का निर्माण शुरू कर चुके हैं। 2019 में, एक जापानी कंपनी ने हेस्टिंग्स (विक्टोरिया, ऑस्ट्रेलिया) में एक हाइड्रोजन टर्मिनल की स्थापना की। स्थानीय ईंधन की जरूरतों को पूरा करने के अलावा, हाइड्रोजन को तरल में परिवर्तित किया जाएगा, टैंकरों में डाला जाएगा और जापान सहित विभिन्न देशों में भेजा जाएगा।

मुझे आश्चर्य है कि 2050 में तेल की कीमतों का क्या होगा?

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जापानी चेल्याबिंस्क: कैसे कावासाकी एक पर्यावरण-शहर में बदल गया

आग, पानी और पाइप: प्लास्टिक ऊर्जा में कैसे बदल जाता है

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