চিংড়ি থেকে তৈরি জেট ফুয়েল ক্লিনার ফ্লাইট কী হতে পারে?

বিমান শিল্প বিশ্বব্যাপী মানব-প্ররোচিত কার্বন ডাই অক্সাইড নির্গমনের 2 শতাংশ উত্পাদন করে। 40 ভাগেরও বেশিের জন্য দৃষ্টিকোণ, বিদ্যুৎ উৎপাদন এবং বাড়ির গরমের অ্যাকাউন্টের জন্য এই ভাগ তুলনামূলকভাবে ছোট বলে মনে হতে পারে - তবে বিমানটি বিশ্বের দ্রুততম ক্রমবর্ধমান গ্রীন হাউস গ্যাস উৎসগুলির মধ্যে একটি। আগামী ২0 বছরে বায়ু ভ্রমণের চাহিদা দ্বিগুণ করা হবে।

এয়ারলাইনস তাদের কার্বন নির্গমন কমাতে চাপের মধ্যে রয়েছে, এবং বিশ্বব্যাপী তেলের দামের উর্ধ্বগতির জন্য অত্যন্ত ঝুঁকিপূর্ণ। এই চ্যালেঞ্জগুলি জৈববস্তুপুঞ্জ থেকে প্রাপ্ত জেট জ্বালানিগুলিতে শক্তিশালী আগ্রহ সৃষ্টি করেছে। বিভিন্ন রাসায়নিক ও জৈবিক রুটের মাধ্যমে জৈব-জেট জ্বালানী বিভিন্ন উদ্ভিদ উপকরণ থেকে উত্পাদিত হতে পারে, যেমন তেল ফসল, চিনির ফসল, স্টার্কি গাছ এবং লিনগোসেলুলোসিক জৈববস্তুপুঞ্জ। যাইহোক, তেল থেকে জেট জ্বালানী রূপান্তর প্রযুক্তির উন্নয়নের একটি উন্নততর পর্যায়ে এবং অন্যান্য উত্স তুলনায় উচ্চ শক্তি দক্ষতা উত্পাদন।

আমরা জৈব-জেট জ্বালানী হিসাবে পরিণত করা যেতে পারে যে তেল উত্পাদন, বিশ্বের সবচেয়ে উত্পাদনশীল উদ্ভিদ, ইঞ্জিনিয়ারিং আখরোট হয়। সাম্প্রতিক গবেষণায় আমরা দেখেছি যে এই ইঞ্জিনযুক্ত আখের ব্যবহার প্রতি একর জমির ২500 লিটার জৈব-জেট জ্বালানী উৎপাদন করতে পারে। সহজ শর্তে, এর মানে এই যে বোয়িং 747 মাত্র 54 একর জমিতে উৎপন্ন জৈব-জেট জ্বালানীতে 10 ঘন্টার জন্য উড়ে যেতে পারে। দুটি প্রতিদ্বন্দ্বী উদ্ভিদ উৎসের তুলনায়, সোয়াইবান এবং জেট্রোফ, লিপিডকেন যথাক্রমে যথাক্রমে প্রতিটি ইউনিটের জেট জ্বালানীর পরিমাণ 15 থেকে 13 গুণ বেশি জ্বালিয়ে দেবে।

দ্বৈত উদ্দেশ্য আখরোট তৈরি

তেল-সমৃদ্ধ ফিডস্টকগুলি যেমন ক্যামেলিনা এবং শেত্তলাগুলি থেকে প্রাপ্ত জৈব-জেট জ্বালানীগুলি সফলভাবে ধারণা ফ্লাইটের প্রমাণে পরীক্ষা করা হয়েছে। বিশ্বব্যাপী মান উন্নয়ন সংস্থা এএসটিএম ইন্টারন্যাশনাল, বাণিজ্যিক ও সামরিক ফ্লাইটগুলির জন্য পেট্রোলিয়াম ভিত্তিক জেট জ্বালানি এবং হাইড্র্রপ্রসেসেড পুনর্নবীকরণযোগ্য জেট জ্বালানি 50:50 মিশ্রনের অনুমোদন দিয়েছে।

যাইহোক, উল্লেখযোগ্য গবেষণা ও বানিজ্যিক প্রচেষ্টার পরেও, জৈব-জেট জ্বালানির বর্তমান উৎপাদন ভলিউমগুলি খুব ছোট। এই পণ্যগুলিকে বড় আকারে তৈরি করার জন্য আরও প্রযুক্তি উন্নতি এবং প্রচুর কম খরচের ফিডস্টক্স (জ্বালানী তৈরির জন্য ব্যবহৃত ফসল) প্রয়োজন হবে।

চিনি একটি সুপরিচিত জৈববস্তুপুঞ্জ উৎস: ব্রাজিল কয়েক দশক ধরে এলকোহল ভিত্তিক জ্বালানী তৈরি করার জন্য আখের রস চাষ করছে। উৎপাদনের সময় ব্যবহৃত অর্থের তুলনায় আখের থেকে ইথানল 25 শতাংশ বেশি শক্তি উৎপাদন করে এবং জীবাশ্ম জ্বালানি তুলনায় গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন 1২ শতাংশ কমিয়ে দেয়।

আমরা ভাবছিলাম যে আমরা উদ্ভিদের প্রাকৃতিক তেল উত্পাদন বাড়িয়ে তুলতে পারি এবং বাইডিজেল উৎপাদনের জন্য তেল ব্যবহার করতে পারি, যা আরও বেশি পরিবেশগত সুবিধা প্রদান করে। বায়োডিজেল উৎপাদনের চেয়ে 93 শতাংশ বেশি শক্তি উৎপাদন করে এবং জীবাশ্ম জ্বালানি তুলনায় নির্গমনকে 41 শতাংশ কমিয়ে দেয়। ইথানল এবং বায়োডিজেল উভয়ই জৈব-জেট জ্বালানীতে ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে উদ্ভিদ-প্রাপ্ত তেলকে জেট জ্বালানিতে রূপান্তর করার প্রযুক্তিগুলি উন্নয়নের অগ্রগতির পর্যায়ে, উচ্চ শক্তি দক্ষতা উত্পাদন করে এবং বৃহত-স্কেল স্থাপনার জন্য প্রস্তুত।

যখন আমরা প্রথমে তেল উৎপাদনের জন্য প্রকৌশল আখের প্রস্তাব দিয়েছিলাম, তখন আমাদের কিছু সহকর্মী মনে করেছিল আমরা পাগল ছিলাম। আখের উদ্ভিদ মাত্র 0.05 শতাংশ তেল ধারণ করে যা বাইডোজেলের রূপান্তরে খুব কম। অনেক উদ্ভিদ বিজ্ঞানী গবেষণায় বলেছিলেন যে তেলের পরিমাণ 1 শতাংশে বৃদ্ধি করলে উদ্ভিদটি বিষাক্ত হবে, কিন্তু আমাদের কম্পিউটার মডেলগুলি ভবিষ্যদ্বাণী করেছিল যে আমরা তৈল উৎপাদন ২0 শতাংশ বাড়িয়ে তুলতে পারি।

এনার্জি এর অ্যাডভান্সড রিসার্চ প্রজেক্টস এজেন্সি-এনার্জি বিভাগের সহায়তায় আমরা ২01২ সালে চিনির এবং সোর্ঘাম বা পেট্রোজিয়ামে প্ল্যান্ট ইঞ্জিনিয়ার ইঞ্জিনিয়ার টু রিপ্লেস তেল নামে একটি গবেষণা প্রকল্প চালু করেছি। তারপরে, জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের মাধ্যমে আমরা তেল উৎপাদন বৃদ্ধি করেছি এবং আখের পাতাতে 1২ শতাংশ তেল পাওয়া ফ্যাটি অ্যাসিড।

এখন আমরা ২0 শতাংশ তেল অর্জন করতে যাচ্ছি - আমাদের কম্পিউটারের মডেল অনুযায়ী - সায়েন্টিকাল সীমা - এবং উদ্ভিদের স্টেমে এই তেল সংশ্লেষকে লক্ষ্য করে যেখানে এটি পাতাগুলির চেয়ে বেশি অ্যাক্সেসযোগ্য। আমাদের প্রাথমিক গবেষণায় দেখা গেছে যে ইঞ্জিনযুক্ত উদ্ভিদগুলি আরও তেল উৎপাদন করে, তবুও তারা চিনি উৎপাদন করে। আমরা এই প্রকৌশলযুক্ত উদ্ভিদ lipidcane কল।

Lipidcane থেকে একাধিক পণ্য

লিপিডকেন কৃষকদের এবং পরিবেশের জন্য অনেক সুবিধা দেয়। আমরা হিসাব করি যে ২0 শতাংশ তেলের সাথে যুক্ত লিপিডকেন সোয়াবিনের তুলনায় প্রতি একগুণ বেশি লাভজনক হবে, বর্তমানে প্রধান ফিডস্টক মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে বায়োডিজেল তৈরি করতে এবং মুরগির প্রতি একর হিসাবে লাভজনক হিসাবে দ্বিগুণ।

টেকসই হতে হবে, জৈব-জেট জ্বালানি প্রক্রিয়া প্রক্রিয়াজাতকরণের জন্য লাভজনক হতে হবে এবং উচ্চ উত্পাদন ফল উৎপন্ন করতে হবে যা আবাদযোগ্য জমি ব্যবহার কমিয়ে দেবে। আমরা অনুমান করি যে সয়াবিনের তুলনায় 5% তেল ধারণকারী লিপিডকেন প্রতি একর জমিতে চার গুণ বেশি জেট জ্বালানী উৎপাদন করতে পারে। ২0 শতাংশ তেল দিয়ে লিপিডকেন প্রতি একর জেট জ্বালানি 15 গুণ বেশি উৎপাদন করতে পারে।

এবং lipidcane অন্যান্য শক্তি সুবিধা উপলব্ধ করা হয়। বাগ্যাস নামে পরিচিত জলের নিষ্কাশন পরে উদ্ভিদ অংশ বাম, বাষ্প এবং বিদ্যুত উত্পাদন করতে পুড়িয়ে ফেলা যেতে পারে। আমাদের বিশ্লেষণের মতে, এটি বায়োরিয়াফিনিটির ক্ষমতার জন্য যথেষ্ট বিদ্যুৎ উৎপন্ন করবে, তাই অতিরিক্ত শক্তিটি গ্রিডে বিক্রি করা যেতে পারে, জীবাশ্ম জ্বালানী থেকে উত্পাদিত বিদ্যুৎ বিনিময় করতে পারে - যা ইতিমধ্যে ব্রাজিলের কিছু উদ্ভিদগুলিতে আখ থেকে ইথানল উৎপাদনের জন্য ব্যবহৃত একটি অনুশীলন।

একটি সম্ভাব্য মার্কিন bioenergy ফসল

চিনির ক্ষুদ্র জমিতে প্রচুর পরিমাণে খাদ্য ফসলের উপযোগী নয়। বর্তমানে এটি প্রধানত ব্রাজিল, ভারত এবং চীন মধ্যে উত্থিত হয়। আমরা আরও বেশি ঠান্ডা সহনশীল হতে প্রকৌশল লিপিডকেন যা যাতে এটি আরও ব্যাপকভাবে উত্থাপিত করা যেতে পারে, বিশেষত দক্ষিণ-পূর্ব মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের অন্তর্নিহিত ভূমি।

যদি আমরা ২0 শতাংশ তেল দিয়ে লিপিডকেনে দক্ষিণপূর্ব মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে 23 মিলিয়ন একর অঙ্গীকার করি, আমরা অনুমান করি যে এই ফসলটি মার্কিন জেট জ্বালানি সরবরাহের 65 শতাংশ উত্পাদন করতে পারে। বর্তমানে, বর্তমান ডলারে, এই জ্বালানীটি গ্যালন প্রতি মার্কিন ডলার 5.31 মার্কিন ডলার খরচ করবে, যা শেত্তেজ, ক্যানোলা বা পাম তেলের মতো শেত্তলাগুলি বা অন্যান্য তেলের ফসল থেকে উত্পাদিত জৈব-জেট জ্বালানি থেকে কম।

লিপিডকেন এছাড়াও ব্রাজিল এবং অন্যান্য গ্রীষ্মমন্ডলীয় অঞ্চলে উত্থিত হতে পারে। আমরা সম্প্রতি প্রকৃতির জলবায়ু পরিবর্তনে রিপোর্ট করেছি, উল্লেখযোগ্যভাবে ব্রাজিলের আখ বা লিপিডিসেন উত্পাদন সম্প্রসারিত করার ফলে 5.6 শতাংশ পর্যন্ত বর্তমান বিশ্বব্যাপী কার্বন ডাই অক্সাইড নির্গমন হ্রাস হতে পারে। ব্রাজিলীয় সরকার পরিবেশগতভাবে সংবেদনশীল, যেমন রেনফরেস্ট হিসাবে মনোনীত হয়েছে এমন এলাকার উপর প্রভাব বিস্তার না করেই এটি সম্পন্ন করা যেতে পারে।

'Energycane' সাধনা

আমাদের লিপিডকেন গবেষণাতে জেনেটিকালি প্ল্যানিংয়ের প্রকৌশল রয়েছে যাতে এটি আরও কার্যকরীভাবে আলোক সংশ্লেষণ করতে পারে, যা আরো বৃদ্ধি করে। ২01২ সালের একটি বিজ্ঞান প্রবন্ধে, আমাদের মধ্যে একজন (স্টিফেন লং) এবং অন্যান্য প্রতিষ্ঠানের সহকর্মীরা দেখিয়েছিলেন যে লিপিড্যাসনে আলোক সংশ্লেষণের দক্ষতা বাড়ানো ২0 শতাংশ বৃদ্ধি পেয়েছে। প্রারম্ভিক গবেষণা এবং পাশাপাশি ক্ষেত্রের পরীক্ষায় দেখা যায় যে আমরা ২0 শতাংশ দ্বারা গ্রীষ্মের আলোকসজ্জার দক্ষতা উন্নত করেছি, এবং শীতল অবস্থানে প্রায় 70 শতাংশ।

এখন আমাদের দল আখের একটি উচ্চ ফলনশীল বিভিন্ন ধরনের প্রকৌশলীকে কাজ করতে শুরু করেছে যা আমরা প্রতি একর বেশি তেল উৎপাদনের জন্য "শক্তিকেন্দ্র" বলি। বাণিজ্যিককরণের আগে আমাদের আরো আচ্ছাদিত করা আছে, কিন্তু বায়োডিজেল এবং জৈব-জেট জ্বালানী উৎপাদনের জন্য পর্যাপ্ত তেল দিয়ে একটি কার্যকর গাছপালা তৈরি করা একটি প্রধান পদক্ষেপ।

এই নিবন্ধটি মূলত পোস্টকোডাক্টাল রিসার্চার দীপক কুমারের কথোপকথনে প্রকাশিত হয়েছিল; স্টিফেন পি। লং, ফসল বিজ্ঞান ও উদ্ভিদ জীববিজ্ঞানের অধ্যাপক; কৃষি সিংহ, কৃষি ও জৈব প্রকৌশল বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক এবং ইন্টিগ্রেটেড বায়োপসেসিং রিসার্চ ল্যাবরেটরির পরিচালক, ইল্বানা-শ্যাম্পেনের ইলিনয় ইউনিভার্সিটির পরিচালক ড। এখানে মূল নিবন্ধ পড়ুন।