راکتوری که گازهای گلخانهای را به سوخت مایع تبدیل میکند
راکتوری که گازهای گلخانهای را به سوخت مایع تبدیل میکند
مجله علمی ایلیاد - با استفاده از یک دستگاه الکترولیز، میتوان گازهای گلخانهای را تبدیل به سوختهای مایع کرد. در این دستگاه از انرژی تجدیدپذیر استفاده میشود. راکتور کاتالیستی که توسط «هائوتیان وانگ» از دانشگاه رایس توسعه داده شده است، از دیاکسیدکربن به عنوان مواد اولیه استفاده میکند و اسید فرمیک بسیار خالص و غلیظ تولید میکند. به گفتهی وانگ، برای تولید اسید فرمیک خالص به روشهای مرسوم باید از دستگاه گرانی که انرژی زیادی مصرف میکند، استفاده شود. راکتور طراحی شده توسط این محققین میتواند یک گام رو به جلو در تکنولوژی تولید اسید فرمیک باشد. جزئیات روش استفاده شده توسط این محققین طی مقالهای در مجلهی Nature Energy چاپ شده است.
رایس و همکارانش در پی راهکاری بودند تا بتوانند گازهای گلخانهای را به محصولات سودمند تبدیل کنند. آنها توانستند در آزمایشها به بازدهی تبدیل انرژی ۴۲ درصدی دست یابند. این واقعیت به این معنی است که نصف انرژی الکتریکی میتواند در اسید فرمیک مایع ذخیره شود. وانگ میگوید: «اسید فرمیک حامل انرژی است. این ماده به عنوان سوخت پیلهای سوختی استفاده میشود و میتواند برق تولید کند. در کنار تولید برق، دیاکسیدکربن نیز تولید میشود که میتوان دوباره آنرا تبدیل به اسید فرمیک کرد. این ماده به عنوان مادهی اولیهی دیگر فرآیندها نیز محسوب میشود. این ماده همچنین میتواند چالش ماشینهایی که سوخت هیدروژن دارند را نیز مرتفع کند؛ زیرا منبع هیدروژن به حساب میآید، ولی مشکلات فشرده کردن هیدروژن را ندارد.»
«ژوان ژیا» از دانشگاه رایس، میگوید: «دو مزیت باعث ممکن شدن این دستگاه جدید شدهاند. در وهلهی اول، تولید کاتالیست دو بعدی قدرتمند بیسموت و دوم وجود الکترولیت با حالت جامد که نیاز به نمک به عنوان بخشی از واکنش را برطرف میکند. بیسموت یک اتم بسیار سنگین است. جابهجایی آن در شرایط واکنش بسیار کمتر است، بنابراین پایداری آن به عنوان کاتالیست بالاتر از فلزات واسطه است. ساختار راکتور به گونهای است که از تماس آب با کاتالیست جلوگیری میشود.»
میزان آبی که بدون تماس با کاتالیست از درون راکتور عبور میکند، در واقع تعیین کنندهی غلظت محلول است. با دبی کم آب میتوان به غلظت ۳۰ درصد وزنی اسید فرمیک رسید و دبیهای بیشتر منجر به کاهش غلظت میشوند. محققین امید دارند تا در نسلهای آیندهی این راکتور بتوانند به غلظتهای بالاتر دست یابند.
وانگ میگوید: «قسمت اصلی و مهم ماجرا این است که دیاکسیدکربن به خاطر اثر آن بر روی گرمایش زمین و همچنین نقش آن در سنتز مواد شیمیایی دیگر از اهمیت بالایی برخوردار است. اگر بتوان انرژی را از منابع تجدیدپذیری مانند باد و خورشید گرفت، میتوان چرخهای ساخت که دیاکسیدکربن را به مادهای مفید تبدیل کند و انتشار بیشتر آنرا در پی نداشته باشد.»