तंजा ज़िम्मरमैन: "हम ऊर्जा को 'भौतिक' बनाने की कोशिश कर रहे हैं"

एक सरल विचार, लेकिन तकनीकी दृष्टि से बेहद मांग वाला, ईएमपीए की "माइनिंग द एटमॉस्फियर" नामक नई शोध पहल का आधार है।

प्लास्टिक पॉलिमर, दवाओं, फाइबर, ईंधन और इसी तरह के उत्पादों के लिए तेल से कार्बन निकालने के बजाय, कोई वास्तव में CO2 का उपयोग करने के बारे में सोच सकता है जो लंबे समय से वायुमंडल में मौजूद है।

एक समाधान एक प्रकार का "वायुमंडलीय वैक्यूम क्लीनर" हो सकता है, जिसके माध्यम से पृथ्वी ग्रह को घेरने वाली गैस की फिल्म से अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड को हटाया जा सकता है।

जलवायु परिवर्तन को सीमित करने के लिए, हमें न केवल भविष्य के प्रदूषणकारी उत्सर्जनों की भरपाई करनी चाहिए, बल्कि ऐतिहासिक उत्सर्जनों की भी भरपाई करनी चाहिए, संभवतः अतिरिक्त CO2 का पुनर्चक्रण करके।

इस विषय का पता लगाने के लिए आदर्श व्यक्ति सामग्री विज्ञान और प्रौद्योगिकी के लिए संघीय प्रयोगशालाओं के निदेशक तनाजा ज़िम्मरमैन हैं, जिनके कार्यालय स्विट्जरलैंड में थून, सेंट गैलन और ड्यूबेंडोर्फ में स्थित हैं।

पचपन साल पहले हैम्बर्ग में जन्मी, उन्होंने 2022 जून, XNUMX को ईएमपीए के सीईओ के रूप में अपनी नई भूमिका निभाई: उन्होंने जियान-लुका बोना से पदभार संभाला, जो लगभग तेरह वर्षों तक महत्वपूर्ण स्विस अनुसंधान निकाय के शीर्ष पर थे।

तंजा ज़िम्मरमैन ने अपनी पीएचडी प्राप्त कीहैन्सियाटिक सिटी यूनिवर्सिटी 2007 में अपने विशिष्ट अध्ययन के लिए, जिसने सेलूलोज़ के नए तकनीकी अनुप्रयोगों के लिए आधार प्रदान किया।

2001 और 2012 के बीच उन्होंने ईएमपीए और स्विट्जरलैंड दोनों में सेलूलोज़ नैनोकम्पोजिट पर पहला शोध क्षेत्र बनाया। 2011 से 2017 तक वह लागू लकड़ी की सामग्री के लिए ईएमपीए प्रयोगशाला के लिए भी जिम्मेदार थीं।

शरद ऋतु 2017 से वह संस्थान के प्रबंधन के सदस्य रहे हैं और कार्यात्मक सामग्री विभाग के लिए जिम्मेदार हैं, जिसमें छह अनुसंधान इकाइयों में लगभग 200 कर्मचारी हैं: वे लकड़ी और सेलूलोज़ से लेकर सीमेंट और डामर तक कई सामग्रियों से निपटते हैं। उच्च प्रदर्शन वाले सिरेमिक से लेकर पॉलिमरिक फाइबर तक, ऊर्जा अनुप्रयोगों के लिए घटकों तक।

साथ ही, उन्होंने रिसर्च फोकस एरिया सस्टेनेबल बिल्ट एनवायरनमेंट का सह-नेतृत्व संभाला, जिसमें सर्कुलर इकोनॉमी, संसाधन दक्षता और स्विस ऊर्जा रणनीति के प्रभावी कार्यान्वयन जैसे विषय केंद्रीय भूमिका निभाते हैं।

पिछले तीन वर्षों में, अपने सहयोगियों के साथ, उन्होंने कंप्यूटर और बड़े डेटा पर आधारित सामग्री विज्ञान के लिए अध्ययन का एक क्षेत्र भी बनाया है और इंपीरियल कॉलेज लंदन के सहयोग से, ईएमपीए सामग्री और प्रौद्योगिकी के लिए रोबोटिक्स सेंटर की स्थापना की है।

सामग्री विज्ञान और प्रौद्योगिकी के लिए स्विस संघीय प्रयोगशालाओं के प्रमुख तंजा ज़िम्मरमैन बताते हैं कि यह सबसे ऊपर "पानी" की समस्या क्यों है, इससे निपटने के लिए क्या करना आवश्यक है और कार्बन डाइऑक्साइड से क्या उत्पादन किया जा सकता है, एक विशिष्ट ग्रीनहाउस गैस.

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जलवायु संकट का समाधान ढूंढना और CO2 निकालने और उससे कीमती सामान और सामग्रियों का उत्पादन करने के लिए वातावरण को "खान" के रूप में उपयोग करना: यह कोई मामूली उपलब्धि नहीं है। क्या आपको उम्मीदों पर खरा न उतर पाने का डर नहीं है?

“वास्तव में, ये अत्यावश्यक समस्याएं हैं। भले ही हम 'शुद्ध शून्य' तक पहुंचने और ऊर्जा संक्रमण में महारत हासिल करने में कामयाब हो जाएं, फिर भी वायुमंडल में बहुत अधिक CO2 है, जिसके संबंधित नकारात्मक परिणाम हैं, जैसे ग्लेशियरों का पिघलना और चरम मौसम की घटनाओं में वृद्धि। इसलिए अब कार्य करना और अपना कर्तव्य निभाना बेहद महत्वपूर्ण है। मुझे इन महत्वपूर्ण विषयों पर काम करने के लिए, विशेष रूप से हमारे युवा शोधकर्ताओं के बीच, बहुत प्रेरणा महसूस हो रही है। इसलिए हमने स्वयं को जो कार्य सौंपा है उसके प्रति सम्मान, बिल्कुल हाँ; समाधान न दे पाने का डर, नहीं”।

और क्या सामग्री विज्ञान और प्रौद्योगिकी के लिए संघीय प्रयोगशाला और EAWAG अकेले इस कठिन कार्य को संभाल सकते हैं?

"बिल्कुल हाँ। मैं केवल EAWAG में अपने साझेदारों और सहकर्मियों से सहमत हो सकता हूँ। इतने सरल और कुशल तरीके से फेडरल इंस्टीट्यूट ऑफ एक्वाटिक साइंस एंड टेक्नोलॉजी के साथ सहयोग करने में सक्षम होना बहुत अच्छा है। समस्या इतनी जटिल है कि हम इसे केवल एक साथ मिलकर ही हल कर सकते हैं, यानी संघीय पॉलिटेक्निक क्षेत्र के सभी संस्थानों के साथ, बल्कि इसके बाहर भी, अंतरराष्ट्रीय स्तर पर भी। आख़िरकार, समस्या सीमाओं पर नहीं रुकती। वास्तविक प्रभाव वाले समाधान उत्पन्न करने के लिए हमें उद्योग, सार्वजनिक प्रशासन और राजनीति से निर्णय निर्माताओं को भी शामिल करने की आवश्यकता है। जैसा कि मैंने शुरुआत में कहा था, हम छोटी सोच नहीं रख रहे हैं।”

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सामग्री प्रौद्योगिकी के लिए प्रयोगशाला के रूप में इसकी प्रकृति के कारण, इस सब में ईएमपीए की क्या भूमिका है?

“स्थायी ऊर्जा के संबंध में, एक विरोधाभास उत्पन्न होगा और हमें इसे स्पष्ट करना चाहिए: भविष्य में, फोटोवोल्टिक्स और अन्य समान समाधानों के विस्तार के साथ, हमारे पास गर्मियों में अतिरिक्त ऊर्जा होगी, लेकिन सर्दियों में बहुत कम होगी। इस स्थिति की भरपाई के लिए, हम ऊर्जा को 'भौतिक' बनाने की कोशिश कर रहे हैं, यानी इसे वायुमंडल से CO2 का उपयोग करके भंडारण योग्य रासायनिक ऊर्जा वाहक, जैसे हाइड्रोजन या मीथेन में परिवर्तित करना!

जो हमें वातावरण के निष्कर्षण में लाता है...

"बिल्कुल। हमारा दृष्टिकोण उचित सामग्रियों और प्रौद्योगिकियों के विकास के माध्यम से खुद को CO2 उत्सर्जित करने वाले समाज से कार्बन डाइऑक्साइड को बांधने वाले समाज में बदलना है। और यह एक आवश्यकता है, मैं इसे एक बार फिर से रेखांकित करता हूं, क्योंकि ऊर्जा संक्रमण के बाद भी हमें पृथ्वी के प्रदूषण में और वृद्धि से बचने के लिए पिछले दो सौ वर्षों में पैदा हुए CO2 प्रदूषण के वातावरण को 'साफ' करना होगा। तापमान"।

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आपका अनुमानित एजेंडा क्या है?

"हम वर्तमान में अपनी अवधारणा की नींव पर, विभिन्न 'स्तंभों' पर काम कर रहे हैं: CO2 का निष्कर्षण, इसका रासायनिक रूपांतरण और अंत में, इससे उच्च मूल्य वाली सामग्री का उत्पादन करने की तकनीक, जिससे कार्बन को जोड़ा जाएगा। लंबी अवधि के लिए. बायोचार-आधारित इन्सुलेशन सामग्री जैसी नकारात्मक उत्सर्जन प्रौद्योगिकियों के लिए पहली परियोजनाएं पहले से ही ईएमपीए में चल रही हैं (थर्मल क्षरण द्वारा प्राप्त एक कार्बोनेसियस सामग्री, एक ही समय में विषम और सुगंधित और खनिज प्रणालियों में समृद्ध, एड।) और सीमेंट के प्रकार जो समेकन प्रक्रिया के दौरान CO2 को छोड़ने के बजाय उसे अवशोषित करते हैं। अगले वर्ष आगे की पहल शुरू होने की उम्मीद है। उदाहरण के लिए, मैं स्वयं लकड़ी के विषय को लॉन्च करना चाहूंगा, जो एक शोधकर्ता के रूप में मेरी पृष्ठभूमि पर आधारित है। विभिन्न इच्छुक पार्टियों के बीच पहली चर्चा चल रही है और यह निश्चित रूप से बहुत रोमांचक है।"

आप किन विशिष्ट प्रश्नों का उत्तर देना चाहते हैं?

“ईएमपीए का ध्यान सभी सिस्टम दृष्टिकोणों के माध्यम से नवीन कार्बन-आधारित सामग्रियों और संबंधित प्रौद्योगिकियों के विकास पर है। आरंभ करने के लिए, उदाहरण के लिए, नकारात्मक CO2 पदचिह्न के साथ नई निर्माण सामग्री, औद्योगिक पैमाने पर उत्तरार्द्ध का उत्पादन करने के लिए नवीन उत्पादन प्रौद्योगिकियां (उदाहरण के लिए रासायनिक उद्योग के लिए अन्य कच्चे माल भी), कुशल मिथेनेशन और उत्प्रेरक हैं। कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन का मीथेन में रूपांतरण, साथ ही सबसे अधिक ऊर्जा कुशल तरीके से वायुमंडल से CO2 को 'चूसने' की नई अवधारणाएँ। हमें उनके पूरे जीवन चक्र में सभी सामग्रियों और प्रक्रियाओं पर तेजी से विचार करना चाहिए और करेंगे, जो कि जहां संभव हो, रैखिक के बजाय परिपत्र होना चाहिए..."।

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नई शोध पहलों को भी वित्त पोषित करने की आवश्यकता है। धन कहां से आता है?

"हम अपनी पहल को संघीय प्रौद्योगिकी संस्थान परिषद से प्राप्त 'स्टार्टअप अनुदान' और हमारे आरक्षित धन से, कुल मिलाकर लगभग पाँच मिलियन फ़्रैंक के साथ वित्तपोषित करेंगे। निःसंदेह, हम तीसरे पक्ष, सार्वजनिक निकायों और हमारे औद्योगिक भागीदारों दोनों से अतिरिक्त संसाधन जुटाना चाहते हैं।"

इस क्षेत्र में वर्तमान में बहुत कुछ किया जा रहा है, उदाहरण के लिए हरित ऊर्जा और भंडारण गठबंधन (सीजीईएस) और ईटीएच डोमेन की संयुक्त पहल के माध्यम से। क्या वे सभी एक ही काम नहीं कर रहे हैं?

“ये सभी पहलें महत्वपूर्ण हैं! सीजीईएस, पॉल शेरर इंस्टीट्यूट और ईएमपीए के साथ ज्यूरिख और लॉज़ेन में दो संघीय प्रौद्योगिकी संस्थानों की एक प्रमुख गतिविधि है, जो स्थायी ऊर्जा के भंडारण या उदाहरण के लिए, सौर ऊर्जा को हाइड्रोजन, मीथेन या मेथनॉल जैसे रासायनिक ऊर्जा वाहक में परिवर्तित करने से संबंधित है। , तथाकथित पावर-टू-एक्स प्रक्रिया। यहां फोकस मेगावॉट सिस्टम पर है, यानी औद्योगिक साझेदारों के साथ मौजूदा प्रौद्योगिकियों की बड़े पैमाने पर तैनाती या उन्नयन, जैसे कि हमारे गतिशीलता प्रदर्शक या प्लेटफ़ॉर्म से जुड़े दृष्टिकोण में विकसित किए गए ईएसआई (ऊर्जा प्रणाली एकीकरण, एड.) पीएसआई का ही. हालाँकि 'माइनिंग द एटमॉस्फियर' परियोजना के साथ कुछ ओवरलैप है, हम पहले से ही ऊर्जा संक्रमण से परे सोच रहे हैं और कार्बन-नकारात्मक सामग्रियों पर आधारित एक पूरी तरह से नई परिपत्र अर्थव्यवस्था प्रणाली का लक्ष्य रख रहे हैं।

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स्विट्जरलैंड के लिए इस क्षेत्र में अग्रणी भूमिका निभाना क्यों महत्वपूर्ण है?

“स्विट्ज़रलैंड नवाचार के क्षेत्र में अंतरराष्ट्रीय स्तर पर अग्रणी बना हुआ है, मुख्यतः अच्छी रूपरेखा स्थितियों के कारण। इसलिए हम चल रही पहलों के अंतर्गत प्रौद्योगिकियों और अवधारणाओं को विकसित करने, फिर उन्हें लागू करने और उन्हें बाजार में लाने के लिए आदर्श स्थिति में हैं। और इससे स्विस उद्योग की अंतर्राष्ट्रीय प्रतिस्पर्धात्मकता और बढ़ेगी..."।

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