ابتکار دانشمندان ژاپنی برای تبدیل دی اکسید کربن به سوخت سبز
کارا پیام: دانشمندان ژاپنی، طرح جدیدی را برای سلول های الکتروشیمیایی ارایه داده اند که دی اکسید کربن را به سوخت سبز تبدیل می کنند.
به گزارش کارا پیام به نقل از ایسنا، محققان «دانشگاه متروپولیتن توکیو»(TMU) در تبدیل صنعتی محلول بی کربنات متشکل از کربن جذب شده به محلول فرمات برای ارائه یک سوخت سبز، گام هایی رو به جلو برداشته اند.
به نقل از اوراسیا ریویو، سلول الکتروشیمیایی جدید دانشگاه متروپولیتن توکیو که با یک لایه غشای متخلخل در بین الکترودها تولید شده است، بر مشکلات بزرگی که در جذب کربن وجود دارد غلبه می کند و عملکردهایی را در مقایسه با روش های تغذیه گاز تشنه انرژی به دست می آورد. فرآیندهایی مانند پروسه ارائه شده توسط این گروه پژوهشی، برای تحقق انتشار صفر گازهای گلخانه ای کلیدی هستند.
فناوری جذب کربن بخش بزرگی از راهبرد جهانی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و مبارزه با تغییرات آب وهوایی بشمار می رود اما پرسش مهم این است که باید با دی اکسید کربن جذب شده چه نماییم. این هنوز یک چالش بی پاسخ است. آیا بسادگی می توانیم دی اکسید کربن را به زیر زمین انتقال دهیم یا راهکار بهتری وجود دارد؟ دانشمندان مطمئنا همچنین فکر می کنند. آنها با بهره گیری از کاتالیزورهای پیشرفته و فرآیندهای شیمیایی تلاش می کنند تا محصول به دست آمده را به یک محصول سودمندتر برای جامعه تبدیل کنند.
یکی از کاربردهای جذاب این تلاش، تبدیل دی اکسید کربن به یک سوخت سازگار با محیط زیست است. فناوری جهت استفاده از سلول های الکتروشیمیایی بمنظور کاهش دی اکسید کربن و ارائه یک ترکیب فرمات توسعه یافته است که از خود آن می توان در سلول های سوختی فرمات برای تولید نیرو بهره برد.
با این وجود، یک مانع مهم وجود دارد که نیاز به دی اکسید کربن خالص است. تحت فشار قرار دادن دی اکسید کربن می تواند بسیار انرژی بر باشد. گاز بصورت خیلی کارآمد تبدیل نمی شود و سلول ها عمر زیادی ندارند. چالش کلیدی پیش روی محققان در این پروژه، طراحی یک سلول الکتروشیمیایی بهتر است که بتواند بطور انتخابی یون های فرمات را از یون های بی کربنات بدون از دست دادن واکنش های جانبی مانند تولید هیدروژن عرضه نماید.
این گروه پژوهشی به سرپرستی پروفسور «فومیاکی آمانو»(Fumiaki Amano) استاد دانشگاه متروپولیتن توکیو، سلول جدیدی را با گزینش پذیری عالی برای تبدیل یون های بی کربنات به یون های فرمات ابداع نموده اند.
در سلول جدید، الکترودهای تولید شده از مواد کاتالیزور با یک غشای متخلخل تولید شده از سلولز استر از یک غشای الکترولیت پلیمری جدا می شوند. یون های هیدروژن تولیدشده در یک الکترود از غشای الکترولیت عبور می کنند و به لایه متخلخل می رسند، در آنجا با یون های بی کربنات واکنش نشان می دهند تا بطور موثر دی اکسید کربن را در منافذ تولید کنند. سپس، گاز در یک الکترود دیگر و همین طور در تماس با غشای متخلخل به یون های فرمات تبدیل می شود.
هنگامی که محققان سلول خودرا به کار انداختند، دریافتند که راندمان فارادی سلول آنها -نسبت الکترون هایی که بجای سایر ترکیبات به فرمات تبدیل می شوند- حتی با جریان های بسیار زیاد، ۸۵ درصد است. عملکرد این سلول نه فقط از طرح های موجود بهتر بود، بلکه مشخص شد که بالاتر از ۳۰ ساعت به آرامی کار می کند و تبدیل بی کربنات به فرمت را تقریباً کامل انجام می دهد. هنگامی که آب خارج می شود، تنها چیزی که باقی می ماند، سوخت جامد و کریستالی فرمات است.
باتوجه به افزایش تقاضا درباره ی فناوری های مورد نیاز برای مقابله با تغییرات آب وهوایی، پیشرفت هایی مانند این نمونه در عملکرد کارآمد سلول های الکتروشیمیایی تأثیر زیادی خواهند داشت. این گروه پژوهشی امیدوار هستند که الکترولیز بی کربنات جدید آنها بتواند گزینه مناسبی برای جامعه باشد برای اینکه در کوشش برای ایجاد تحول سبز است.
منبع: karapayam.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب