از نیلوفر آبی به مواد سوختی: فرآیند جادویی تبدیل دی‌اکسید کربن
در تلاش برای کاهش اثرات زیست محیطی انتشار دی اکسید کربن، یک محقق دانشگاه فلوریدا مرکزی (UCF) فناوری جدیدی را توسعه داده است که دی اکسید کربن را جذب می کند و سوخت و مواد شیمیایی مفید تولید می کند.
به گزارش سرگرمی روز، یانگ یانگ، دانشیار مرکز فناوری نانو دانشگاه فلوریدا مرکزی، دستگاهی ساخته است که دی اکسید کربن را با سطحی متشکل از لایه ای از اکسید قلع و فلوئور جذب می کند. سپس این دستگاه گاز دی اکسید کربن را از طریق یک الکترود حباب دار استخراج می کند و به طور انتخابی گازها را به مونوکسید کربن و اسید فرمیک تبدیل می کند که مواد اولیه مهم برای تولید ترکیبات شیمیایی هستند.
هدف از ابداع این فناوری کاهش پایدار ردپای کربن تولید انسانی و در عین حال رفع نیاز به تولید انرژی جایگزین است. یانگ گفت: «ما می‌خواهیم فناوری بهتری ایجاد کنیم تا دنیای بهتر و پاک‌تری داشته باشیم. دی اکسید کربن بیش از حد روی زمین اثر گلخانه ای دارد و آن را خیلی سریع گرم می کند. این به ما انگیزه می دهد تا یک ماده جدید بسازیم و آن را به مواد شیمیایی مورد استفاده تبدیل کنیم.
این فناوری جدید جذب دی اکسید کربن را می توان در نیروگاه ها، تاسیسات صنعتی یا کارخانه های شیمیایی برای تبدیل دی اکسید کربن به محصولات مفید پس از جذب استفاده کرد.
یانگ ادامه داد: الهام این وسیله برای کاهش تاثیر انسان بر محیط زیست مستقیماً از خود طبیعت بوده است. به عنوان دانشمندان، ما همیشه از طبیعت یاد می گیریم و می خواهیم ببینیم حیوانات و درختان چگونه کار می کنند. ما در مورد این تحقیق از نیلوفر آبی یاد گرفتیم. می دانیم که نیلوفر آبی سطحی آبگریز دارد و وقتی آب را روی سطح آن می ریزید، آب به سرعت از سطح دور می شود. همچنین می دانیم که گیاهان سبز دی اکسید کربن را جذب کرده و از طریق فتوسنتز آن را به اکسیژن تبدیل می کنند.
نیلوفر آبی به یانگ کمک کرد تا با تقلید از سطح نیلوفر، فناوری جذب دی اکسید کربن را ایجاد کند. در این فناوری، آب ریخته شده روی سطح آبگریز دستگاه توسط واکنش تبدیل دی اکسید کربن آزاد می شود. یانگ گفت: “مقدار آب روی سطح باید به دقت مدیریت شود، زیرا می تواند دستگاه را بیش از حد پر کند یا باعث تداخل در تبدیل دی اکسید کربن شود.”
پس از جذب، گاز دی اکسید کربن به یک الکترود هدایت می شود و از طریق فرآیندی قابل تنظیم تر از فتوسنتز طبیعی تبدیل می شود.
یانگ گفت: «ما می‌خواهیم ماده بهتری بسازیم که بتواند به سرعت مولکول‌های دی اکسید کربن را از هوا گرفته و به مواد شیمیایی تبدیل کند. ما به سادگی غلظت دی اکسید کربن را در هوا کاهش می دهیم و آن را به مایع و گاز تبدیل می کنیم تا بتوانیم مستقیماً از مواد شیمیایی تبدیل شده برای کاربردهای دیگر استفاده کنیم.
وی افزود: یکی از چالش برانگیزترین مولفه های مطالعه کاهش میزان آب پخش شده بر روی سطح مواد کاتالیست هنگام قرار دادن اجزای دی اکسید کربن در الکترولیت مایع بود. اگر آب زیادی در اطراف ماده وجود داشته باشد، می توان به جای تبدیل دی اکسید کربن به مواد شیمیایی، هیدروژن تولید کرد و بازده انرژی فرآیند کلی را کاهش داد. موادی که استفاده می کنیم می توانند آب را از سطح دفع کنند. بنابراین می توانیم از تشکیل هیدروژن جلوگیری کنیم و سرعت کاهش دی اکسید کربن را تا حد زیادی افزایش دهیم. این بدان معنی است که ما می توانیم تقریباً از تمام الکتریسیته برای واکنش خود استفاده کنیم.
این تحقیق در مجله American Chemical Society منتشر شده است.
- برچسب ها:
