প্লাস্টিক বর্জ্যকে পরিবেশবান্ধব জেট জ্বালানিতে রূপান্তর

উত্তরাপথঃ একটি নতুন উদ্ভাবন বিমান শিল্পকে উল্লেখযোগ্যভাবে কার্বন নির্গমন কমাতে এবং জীবাশ্ম জ্বালানির উপর নির্ভরতা কমাতে সাহায্য করতে পারে, যা বিমান ভ্রমণের জন্য একটি দূষণ মুক্ত ভবিষ্যতের পথ প্রশস্ত করবে। প্লাস্টিক বর্জ্যকে জেট জ্বালানিতে রূপান্তরিত করে, এই অগ্রগতি উল্লেখযোগ্য খরচ সাশ্রয়ের প্রতিশ্রুতি দেয় এবং কার্বন নির্গমন ৫০% থেকে ৬০% কমাতে পারে।

সাম্প্রতি এই গবেষণাটি ACS সাসটেইনেবল কেমিস্ট্রি অ্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিং জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে। গবেষণায় জীবাশ্ম জ্বালানি থেকে দূরে সরে যাওয়ার ক্ষেত্রে মার্কিন বাণিজ্যিক বিমান শিল্পের মুখোমুখি হওয়া প্রধান চ্যালেঞ্জগুলির মধ্যে একটির সমাধান খুঁজে পাওয়া গেছে। বিজ্ঞানীরা পলিস্টাইরিন থেকে একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান, ইথাইলবেনজিন তৈরির একটি সাশ্রয়ী মূল্যের উপায় তৈরি করেছেন – যা অনেক দৈনন্দিন পণ্যে পাওয়া যায় এমন একটি সাধারণ ধরণের প্লাস্টিক।

ইথাইলবেনজিন কেন গুরুত্বপূর্ণ

প্রাণীর চর্বি, উদ্ভিজ্জ তেল বা উদ্ভিদ উপকরণের মতো পেট্রোলিয়াম-বহির্ভূত উৎস থেকে তৈরি অনেক জ্বালানিতে প্রায়শই সুগন্ধযুক্ত হাইড্রোকার্বন নামে পরিচিত একটি মূল ধরণের যৌগের অভাব থাকে। ইলিনয় সাসটেইনেবল টেকনোলজি সেন্টারের একজন গবেষণা বিজ্ঞানী হং লু-এর মতে, এই যৌগগুলি অপরিহার্য কারণ এগুলি জ্বালানি ব্যবস্থার অংশগুলিকে লুব্রিকেট করে এবং লিক প্রতিরোধ করে জ্বালানিকে আরও ভালোভাবে কাজ করতে সাহায্য করে।

যদিও ঐতিহ্যগতভাবে জীবাশ্ম জ্বালানি থেকে ইথাইলবেনজিন তৈরি করা যেতে পারে, তবে পরিবেশবান্ধব জেট জ্বালানি তৈরির জন্য উৎপাদনের আরও দীরঘস্থা উপায় খুঁজে বের করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

টেকসই বিমান চলাচলের লক্ষ্য

জীবাশ্ম জ্বালানি থেকে প্রাপ্ত বিমান জ্বালানির পরিবেশগত প্রভাব মোকাবেলায় মার্কিন সরকারী সংস্থাগুলি একটি পরিকল্পনা তৈরি করেছে। টেকসই বিমান জ্বালানি গ্র্যান্ড চ্যালেঞ্জ উচ্চাভিলাষী লক্ষ্য নির্ধারণ করে: ২০৩০ সালের মধ্যে প্রতি বছর ৩ বিলিয়ন গ্যালন  প্রতিবেশ বান্ধব জেট জ্বালানি উৎপাদন এবং ২০৫০ সালের মধ্যে ১০০% প্রতিবেশ বান্ধব জ্বালানি ব্যবহার – প্রতি বছর প্রায় ৩৫ বিলিয়ন গ্যালন – অর্জন।

বর্তমানে, বিদ্যমান বিমানের সাথে সুরক্ষা এবং সামঞ্জস্যের জন্য প্রতিবেশ বান্ধব এবং জীবাশ্ম-ভিত্তিক জ্বালানির যেকোনো মিশ্রণে কমপক্ষে ৮.৪% সুগন্ধযুক্ত হাইড্রোকার্বন থাকতে হবে। তবে, বেশিরভাগ প্রতিবেশ বান্ধব জ্বালানিতে মাত্র ০.৫% থাকে, যা তাদের বৃহত্তর ব্যবহারকে বাধাগ্রস্ত করে।

সাধারণত, বিমানগুলিতে প্রায় ২০% থেকে ৩০% টেকসই বিমান জ্বালানির মিশ্রণ ব্যবহার করা হয় এবং ৭০% থেকে ৮০% ঐতিহ্যবাহী জেট জ্বালানি ব্যবহার করা হয়। টেকসই বিকল্পগুলিতে ধীরগতির পরিবর্তনের আংশিক কারণ হল আরও সুগন্ধযুক্ত হাইড্রোকার্বনের প্রয়োজন, সেইসাথে অস্থিরতা, অ্যাসিডিটি, আর্দ্রতার মাত্রা এবং হিমাঙ্কের মতো অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ কারণগুলি।

ইথাইলবেনজিন তৈরির নতুন পদ্ধতি

গবেষণা দলটি ইথাইলবেনজিনের উপর মনোযোগ কেন্দ্রীভূত করার সিদ্ধান্ত নিয়েছে কারণ এটি অন্যান্য যৌগের তুলনায় পোড়ালে কম কালি উৎপন্ন করে। তারা পলিস্টাইরিনকে কাঁচামাল হিসেবে বেছে নিয়েছে কারণ এতে প্রচুর হাইড্রোকার্বন থাকে এবং প্রায়শই বর্জ্য হিসেবে ফেলে দেওয়া হয়।”মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে, আমরা প্রতি বছর প্রায় ২.৫ মিলিয়ন মেট্রিক টন পলিস্টাইরিন উৎপাদন করি এবং এর বেশিরভাগই ল্যান্ডফিলে শেষ হয়,” লু শেয়ার করেছেন।

পলিস্টাইরিনকে ইথাইলবেনজিনে রূপান্তর করার জন্য, দলটি প্রথমে এটিকে গরম করে তরলে ভেঙে দেয়। তারপর, তারা সেই তরল প্রক্রিয়াজাত করে অপরিশোধিত ইথাইলবেনজিন তৈরি করে, যা তারা ৯০% বিশুদ্ধতায় পরিশোধিত করে।যখন এই পলিস্টাইরিন-ভিত্তিক ইথাইলবেনজিনকে টেকসই বিমান জ্বালানির সাথে মেশানো হয়, তখন এটি প্রায় ঐতিহ্যবাহী ইথাইলবেনজিনের কার্যকারিতার সাথে মিলে যায় এবং আরও পরিমার্জন এর দক্ষতা বৃদ্ধি করতে পারে।“প্রাথমিক খরচ বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে বর্জ্য পলিস্টাইরিন থেকে ইথাইলবেনজিন তৈরি অপরিশোধিত তেল ব্যবহারের চেয়ে সস্তা। এছাড়াও, এটি ঐতিহ্যবাহী পদ্ধতির তুলনায় ৫০% থেকে ৬০% কার্বন নির্গমন কমাতে পারে,” লু ব্যাখ্যা করেন।

বিমান শিল্পে প্রতিবেশ বান্ধব ও জীবাশ্ম জ্বালানির বিকল্প ব্যবহার প্রচারের জন্য এই সংযোজনটি বিকাশ চালিয়ে যেতে গবেষকরা উত্তেজিত।

সূত্রঃ  “Production of a Sustainable Aviation Fuel Additive from Waste Polystyrene” by Ravindra Prajapati, Eliah Owyn Zaborowski, Hong Lu, Nandakishore Rajagopalan, Brajendra K Sharma, Bryan R Moser and Nalin Kumar, 18 December 2024, ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
DOI: 10.1021/acssuschemeng.4c06748