تست عنوان
close
فدراسیون سرآمدان علمی ایران | اخبار | ساخت کاراترین کاتالیستِ جدا کننده ی آب
متن خبر

تاریخ خبر : ۱۳۹۶/۰۲/۲۷

تعداد بازدید : ۵۴۹

تعداد رای : ۳

ساخت کاراترین کاتالیستِ جدا کننده ی آب

راهی ساده و ارزان برای جدا کردن هیدروژون و اکسیژن از آب توسط دانشمندان اختراع شده است. این به این معنا است که میتوان مقدار بسیار زیادی سوخت هیدروژنی در آینده تولید کرد.

هیدروژن یک منبع فوق العاده برای انرژی پاک است، اما چالش اصلی آن، ناکارامدی و گران بودن روشهای کنونی برای تولید آن است. کاتالیستی که به تازگی ساخته شده است میتواند هر دو مشکل را حل کند و به مدت 20 ساعت به صورت مداوم کار کند. به گفته ی دانشمندان دانشگاه هوستون، این کاتالیست جدید دارای تمام ویژگیهای لازم برای استفاده ی گسترده از جمله دوام، ارزان بودن، قابلیت ذخیره ی انرژی و کارایی را دارد. هیدروژن پاکترین منبع اولیه ی موجود در کره ی زمین است و آب میتواند بزرگترین منبع تولید هیدروژن در جهان باشد به شرطی که بتوان هیدروژن را از پیوند قوی با اکسیژن در ساختار مولکولی آب به وسیله ی کاتالیست جدا کرد. برای جدایش آب به اکسیژن و هیدروژن دو واکنش نیاز است، یک واکنش برای هر ماده. موضوع مهم داشتن کاتالیست کارامد برای قسمت اکسیژن در این معادله است. این کاتالیست از یک متافسفات آهنی و یک پلتفرم فومی از نیکل رسانا ساخته شده است. به گفته ی دانشمندان این ترکیب از مواد کارامدتر و همچنین ارزانتر از موادی است که در حال حاضر بکار میرود. علاوه بر آن، دوام بالایی برای این کاتالیست در تستها به دست آمده است به طوری که به مدت 20 ساعت بدون وقفه کار کرده و 10000 چرخه را طی کرده است. 

استفاده از شیوه ی جدید به این معنا است که میتوان هیدروژن را بدون ایجاد کربنِ اتلافی، تولید کرد. این ویژگی ای است که روشهای دیگر مانند بازسازی بخار متان ندارند.

تاکنون واکنش اکسیژن نیاز به الکتروکاتالیستهایی داشته است که از ایریدیم، پلاتینیوم، و یا روتنیم در آنها استفاده میشود (اینها فلزهایی نجیب و گرانقیمت هستند). بنابراین در روشهای پیشین به علت گران بودن این فلزات، واکنش کاتالیست اکسیژن به عنوان اصلیترین مانع برای جدایش آب به شمار میرفته است. در عوض، نیکل فلزی فراوان و بسیار ارزانتر از فلزهای مذکور است. واکنش جداسازی واقعی توسط جریان الکتریکی یا انرژی خورشیدی رخ میدهد، اما به این علت که آب نمیتواند تمام طیف نور را جذب کند بهتر است که ابتدا نور را به انرژی تبدیل کرده و سپس از آن انرژی برای جداسازی آب بهره برد. 

اگر دانشمندان بتوانند این روش را در مقیاس بزرگ هم بکار ببرند آنگاه هیدروژن میتواند در نهایت نیاز به انرژی را، چه برای مصارف خانه و چه برای ماشینها تامین کند. هیدروژن گزینه ای به مراتب بهتر از سوخت های فسیلی است ، چراکه دی اکسید کربن ساطع شده توسط آنها میتواند برای محیط زیست بسیار خطرناک باشد. محصول فرعی سوختهای هیدروژنی، آب است که به عنوان پسماند سوخت تولید میشود که پایدار و دوست دار محیط زیست محسوب میشود. 

حتی اگر دانشمندان نتوانند به وسیله ی الکترولیز، هیدروژن از آب تولید کنند، آنها در پی پیدا کردن راهی برای بدست آوردن هیدروژن از بایومس (توده ی زنده) هستند. دانشمندان معتقدند که این کشف یک گام بسیار بزرگ برای تولید مقرون به صرفه ی هیدروژن در مقیاس بزرگ است که میتواند به تلاشها برای کاهش مصرف سوخت های فسیلی کمک شایانی کند.

نتایج این پژوهش در مجله ی PNAS که در گروه ب مجلات برتر فدراسیون سرآمدان است به چاپ رسیده است. محققان ایرانی با انتشار مقالات خود در این مجله می‌توانند تا سقف 200 میلیون ریال حمایت تشویقی دریافت نمایند.
برای مشاهده این مقاله، لینک مقاله را کلیک نمایید.

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

نـــام
ایمیل
نظر شما
کارکترهایی که در تصویر می بینید را وارد نمایید. (حساس به حروف کوچک و بزرگ)