آرشیو سه‌شنبه ۱۴ آبان ۱۳۹۸، شماره ۵۵۱۸
زندگی: فناوری
۱۵
انرژی های سبز

دی اکسیدکربن با برگی مصنوعی به سوخت تبدیل شد

محمد عادل پور

پژوهشگران دانشکده شیمی دانشگاه کمبریج در بریتانیا برگی مصنوعی ساخته اند که با انرژی گرفتن از نور خورشید و با واکنش دادن دی اکسیدکربن با آب آن را تبدیل به سوخت می کند. محققان برای ساخت این دستگاه از فرآیند فتوسنتز الهام گرفته اند؛ فرآیندی طبیعی که گیاهان با آن از نور خورشید انرژی می گیرند و دی اکسیدکربن را به مواد مغذی برای خود تبدیل می کنند. سوختی که این برگ مصنوعی تولید می کند ترکیبی است از گازهای هیدروژن و مونوکسید کربن که گاز سنتز نامیده می شود. گاز سنتز علاوه بر امکان کاربرد مستقیم به عنوان سوخت، در تولید آمونیاک، متانول، کودهای شیمیایی، صنعت داروسازی و تولید پلاستیک ها نیز استفاده می شود. در حال حاضر گاز سنتز از واکنش شیمیایی سوخت های فسیلی مانند گاز طبیعی و زغال سنگ تولید می شود. با برگ مصنوعی که پژوهشگران ساخته اند می توان گاز سنتز را بدون نیاز به استفاده از سوخت های فسیلی تولید کرد.

برگ مصنوعی که پژوهشگران موفق به ساخت آن شده اند در روزهای ابری و بارانی که نور خورشید مستقیم به سطح زمین نمی رسد نیز به خوبی کار می کند. این موضوع باعث می شود این فناوری نه تنها در کشورهایی با تعداد روزهای آفتابی فراوان در سال، بلکه در بیشتر مناطق جهان قابل استفاده باشد.

یکی از چالش های تولید گاز سنتز با واکنش دادن دی اکسیدکربن و آب، گران بودن کاتالیزورهایی بوده است که برای انجام واکنش شیمیایی دی اکسیدکربن با آب برای تولید گاز هیدروژن و گاز مونوکسیدکربن استفاده می شود. اکنون این محققان موفق شده اند در ساختار برگ مصنوعی ساخته شده فلز کبالتی را که روی نانولوله های کربنی خاصی قرار گرفته است برای تسهیل این واکنش به کار بگیرند. کبالت نسبت به فلزهای نقره و پلاتین که پیشتر به عنوان کاتالیزگر این واکنش استفاده می شد ارزان تر است و عملکرد بهتری هم دارد. همچنین پژوهشگران جذب کننده های نور خورشید پیشرفته کارآمدی را در این برگ مصنوعی استفاده کرده اند که با انرژی گرفتن از نور خورشید ولتاژ بالایی تولید می کنند و انجام واکنش شیمیایی دی اکسیدکربن و آب را تسهیل و تسریع می کنند.

دولت استرالیا و همچنین یک شرکت نفتی اتریشی از این طرح پژوهشی حمایت مالی کرده اند. چون می توان گاز سنتز را برای تولید برخی سوخت های مایع به کار برد، پژوهشگران دانشگاه کمبریج اکنون دنبال راهی هستند که فناوری این برگ مصنوعی را تکمیل و آن را به روشی مستقیم برای تولید پایدار و بزرگ مقیاس سوخت مایع از واکنش دی اکسیدکربن و آب تبدیل کنند.