एमआईटी टेक्नॉलॉजी रिव्यू, यूएसएः मैसाचुसेट्स के वॉर्सेस्टर पॉलिटेक्निक इंस्टीट्यूट में स्नातक के छात्र, वुडाल, एक एस्बेस्टस खदान से नमूने को खोद कर जानकारी ले रहे थे, जो 1980 के बाद से बंद कर दिया गया था. यह राज्य के डियाब्लो रेंज में उच्चतम शिखर पर एक सुपरफंड साइट है. उन्होंने सैन बेनिटो पर्वत के कई स्थानों से कई पाउंड मैटेरियल निकाले. उन्हें एक जिप्लॉक बैग में फावड़ा दिया और विश्लेषण के लिए प्रयोगशालाओं में भेज दिया गया.
वह और उनके सहयोगी गड्ढों से निकाली गए मैटेरियल के मेकअप और संरचना को निर्धारित करने और दो महत्वपूर्ण सवालों के जवाब देने की कोशिश कर रहे हैं. उनमें कार्बन डाइऑक्साइड कितना है. वे उसे कितना अधिक स्टोर कर सकते हैं?
कुछ रेशेदार एस्बेस्टस का विशाल सतह क्षेत्र कार्सिनोजेनिक यौगिकों का एक वर्ग है, जिसमें एक बार गर्मी प्रतिरोधी निर्माण मैटेरियल में उपयोग किया जाता है, जो उन्हें बारिश के पानी में घुलने वाले या हवा के माध्यम से तैरते हुए कार्बन डाइऑक्साइड अणुओं की पकड़ को अच्छा बनाता है.
इसमें एस्बेस्टस का सबसे आम रूप क्राइसोटाइल शामिल है, जो पहाड़ के पार एक सर्पिल खनिज है (सर्पिल, कैलिफोर्निया की राज्य चट्टान है). कार्बन डाइऑक्साइड के साथ इसकी प्रतिक्रिया मुख्य रूप से मैग्नीशियम जैसे मैग्नीशियम कार्बोनेट खनिजों का उत्पादन करती है. यह एक स्थिर मैटेरियल है, जो सहस्राब्दी के लिए ग्रीनहाउस गैस को बंद कर सकती है.
कार्बन हटाने वाले शोधकर्ता, वुडॉल और उनके सलाहकार जेनिफर विलकॉक्स जलवायु परिवर्तन से लड़ने के लिए खनन कचरे का उपयोग करने की उम्मीद में इन धीमी प्रतिक्रियाओं को तेज करने के तरीकों की खोज करने वाले वैज्ञानिकों में से हैं. यह एक आसान कार्बन-कैप्चरिंग ट्रिक है, जो कैल्शियम और मैग्नीशियम से भरपूर निकिल, कॉपर, डायमंड और प्लैटिनम खनन के उत्पादों के साथ काम कर सकता है.
हमें आशा है कि इस प्रक्रिया में पहले से निकाले गए इन खनिजों का उपयोग करके खनन से पर्याप्त कार्बन उत्सर्जन की भरपाई की जा सकती है. लेकिन असली उम्मीद यह है कि यह शुरुआती काम उन्हें यह पता लगाने की अनुमति देता है कि वातावरण से प्रभावी रूप और किफायती रूप से खनिजों की खुदाई कैसे की जा सकती है. यह खुदाई विशेष रूप से एस्बेस्टोस सहित, ग्रीनहाउस गैस की विशाल मात्रा को वातावरण में लाने के उद्देश्य से की जा सकती है.
ब्रिटिश कोलंबिया विश्वविद्यालय के एक प्रोफेसर और इस शोध में अग्रणी शोधकर्ताओं में से एक, ग्रेगरी डिप्पल का कहना है कि अगले दशक में माइकोनालाइजिंग माइंस हमें आत्मविश्वास पैदा करने और वास्तव में नकारात्मक उत्सर्जन के लिए जानने के लिए हमारी मदद कर रहा है.
धीमे कार्बन चक्र को तेज करना
राष्ट्रीय अकादमियों द्वारा एक अध्ययन में संयुक्त राष्ट्र के जलवायु पैनल ने पाया कि कोई भी परिदृश्य जो 1.5 डिग्री सेल्सियस से अधिक ग्रह को गर्म नहीं करता है. उसे मिडसेंटरी द्वारा लगभग पूरे उत्सर्जन को समाप्त करने की आवश्यकता होगी, साथ ही इस शताब्दी में हवा से 100 बिलियन से 1 ट्रिलियन मीट्रिक टन कार्बन डाइऑक्साइड को निकालना होगा. 2 डिग्री सेल्सियस से नीचे वार्मिंग रखने के लिए 2050 तक एक वर्ष में 10 बिलियन टन और 2100 तक सालाना 20 बिलियन निकालना की आवश्यकता हो सकती है.
यह इतनी विशाल मात्रा है कि हम निश्चित रूप से इसके लिए कई तरह के तरीकों का उपयोग करने की आवश्यकता है, जिसमें पेड़ लगाना और कृषि मिट्टी में कार्बन वृद्धि को बढ़ाना शामिल है.कार्बन डाइऑक्साइड को खींचने के लिए खनिजों का उपयोग करने का फायदा यह है कि यह बड़े पैमाने पर किया जा सकता है और यह प्रभावी रूप से इसे हमेशा के लिए दूर रखेगा.
खनिजीकरण एक मुख्य तंत्र है जिसे प्रकृति पहले से ही 'धीमी कार्बन चक्र' में उपयोग करती आ रही है. वर्षा के पानी में कार्बन डाइऑक्साइड बुनियादी चट्टानों को भंग कर देता है जिससे मैग्नीशियम, कैल्शियम और अन्य यौगिक उत्पन्न होते हैं जो महासागरों में अपना रास्ता बनाते हैं. वहां, समुद्री जीवन मैटेरियल को सीप और कंकाल में परिवर्तित कर देता है जो अंततः चूना पत्थर और अन्य रॉक के प्रकारों में बदल जाता है.
जितने कार्बन डाइऑक्साइड हम कभी उत्सर्जित करते हैं, उससे भी अधिक को बांधने के लिए हमारे पर्याप्त से अधिक खनिज हैं. समस्या यह है कि इनमें से बहुत सारे विशाल ठोस चट्टान में बंद है जो ग्रीनहाउस गैस के संपर्क में नहीं आता है. यहां तक कि जब वे रॉक आउटक्रॉपिंग के संपर्क में होते हैं तो इन प्रतिक्रियाओं को होने में लंबा समय लगता है.
लेकिन विभिन्न प्रकार के हस्तक्षेप, प्राकृतिक धीमी कार्बन चक्र की प्रक्रिया को तेज कर सकते हैं. इसमें भौतिक प्रक्रियाएं शामिल हैं जैसे कि मैटेरियल को खोदना, उन्हें महीन कणों में पीसना और उन्हें पतली परतों में फैलाना, जो सभी कार्बन डाइऑक्साइड के संपर्क में आने वाले प्रतिक्रियाशील सतह क्षेत्र को बढ़ाते हैं. गर्मी या एसिड जैसे यौगिक जोड़कर रासायनिक प्रतिक्रियाओं को तेज करने के तरीके भी हैं.
लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लैब में कार्बन इनिशिएटिव के प्रमुख रोजर आइन्स कहते हैं कि यह विशाल, अनकहा अवसर है जो कार्बन डाइऑक्साइड की भारी मात्रा को हटा सकता है.
कार्बन चक्र को तेज करने का सही तरीका
ग्रेगरी डिप्पल ऐसा करने के लिए कई तरह की खोज कर रहे है. हीरे की कंपनी डी बीयर्स और नेचुरल रिसोर्सेज कनाडा द्वारा वित्तपोषित पिछले साल के एक पायलट प्रोजेक्ट में डिप्पल और उनके सहयोगियों ने एक टैंक से निकलने वाली कार्बन डाइऑक्साइड को फिर से प्राप्त करने के लिए कनाडा के नॉर्थ वेस्ट टेरिटरी की एक खदान से टैलिंग का इस्तेमाल किया.इसका मुख्य बिंदु एक पावर प्लांट की ग्रिप स्ट्रीम से गैस को पकड़ने और संग्रहीत करने के लिए खनिजों का उपयोग करने की संभावना का मूल्यांकन करना था.
टीम अब ब्रिटिश कोलंबिया में प्रस्तावित निकल संयंत्र के एक क्षेत्र का परीक्षण कर रही है. उन्होंने खोजपूर्ण ड्रिलिंग से मिश्रित कंटेनरों में टैलिंग किया है और विभिन्न मौसम की परिस्थितियों में विभिन्न रासायनिक योजक और प्रक्रियाओं का उपयोग करने के परिणामस्वरूप होने वाली प्रतिक्रिया दरों को माप रहे हैं.लेकिन वे उम्मीद करते हैं कि बस पानी जोड़ने और प्रभावी ढंग से मटेरियल को भरनेपर तेजी से हवा से कार्बन डाइऑक्साइड को हटा दिया जाएगा, जिससे एक ठोस ब्लॉक बन सकता है जिसे दफन किया जा सकता है.
क्योंकि प्रस्तावित ऑपरेशन मुख्य रूप से हाइड्रोइलेक्ट्रिक शक्ति पर चलेगा. उनका अनुमान है कि खदानों से सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील टैलिंग के सिर्फ 30 फीसदी का उपयोग करने से यह ऑपरेशन कार्बन तटस्थ हो जाएगा.और लगभग 50 फीसदी का उपयोग करने से यह कार्बन नकारात्मक हो जाएगा.
लेकिन सभी खान टैलिंग समान नहीं बनाई गई हैं. एक अलग परियोजना में आदर्श उत्पादों से कम के साथ कार्बन-कैप्चरिंग प्रतिक्रियाओं में तेजी लाने के तरीके विकसित करने की उम्मीद में विलकॉक्स और वुडाल, मोंटाना में एक प्लैटिनम, पैलेडियम और निकिल खदान में फील्डवर्क का संचालन कर रहे हैं. टेलिंग में मुख्य खनिज प्लाजिओक्लेस फेल्डस्पार होता है, जो एक तंग रासायनिक संरचना में मैग्नीशियम और कैल्शियम को रखता है जिस कारण वे अन्य प्रकार के खदानों की तुलना में कम प्रतिक्रियाशील होते हैं.