روشی جدید و موثر برای پاکسازی آلودگی هوا
روشی جدید برای پاکسازی آلودگی هوا
مجله علمی ایلیاد - دستگاهی جدید برای زدودن دی‌اکسیدکربن از جریان هوا توسط محققین بخش مهندسی شیمی دانشگاه MIT توسعه داده شده است. اساس این دستگاه عبور دادن هوا از بین صفحات باردار الکتروشیمیایی است. این صفحات دی‌اکسیدکربن را با غلظت‌های مختلف حتی تا ppm ۴۰۰، یعنی نزدیک به غلظتی که اکنون در اتمسفر وجود دارد، جذب می‌کنند.
این دستگاه الکتروشیمیایی در واقع باتری‌های خاص و بزرگی است که دی‌اکسیدکربن را از جریان هوای عبوری از روی الکترودهای خود جذب می‌کند و در واقع شارژ می‌شود و سپس این گاز را در مسیر دیگری آزاد می‌کند و در واقع تخلیه می‌شود.
در عمل، حالت این دستگاه همیشه بین شارژ و تخلیه در حال تعویض شدن است و در زمان شارژ شدن گاز ورودی به آن هوای تازه و یا جریان گاز حاوی دی‌اکسیدکربن است. در زمان تخلیه نیز دی‌اکسیدکربن خالص و غلیظ به بیرون جریان می‌یابد. وقتی که این باتری الکتروشیمیایی در حال شارژ شدن است، در سطح الکترودهای آن یک واکنش شیمیایی در حال انجام شدن است. این الکترودها با ماده‌ای به نام «پلی‌آنتروکینون» در ترکیب با نانولوله‌های کربنی پوشانده شده‌اند. این الکترودها دارای تمایل خاصی به دی‌اکسیدکربن هستند و حتی اگر مقادیر کمی از آن در جریان هوای ورودی به دستگاه وجود داشته باشد، با آن واکنش می‌دهند. واکنش معکوس نیز در زمان تخلیه‌ی باتری رخ می‌دهد و در این زمان دستگاه بخشی از توان مورد نیاز سیستم را تامین می‌کند. در مرحله‌ی تخلیه، جریان دی‌اکسیدکربن خالص از دستگاه به بیرون دمیده می‌شود. کل این سیستم در دمای اتاق و فشار معمولی کار می‌کند.
دکتر «ساهاگ ووسکیان» از محققین MIT، می‌گوید: «فرآیندی که در این دستگاه برای جذب و دفع دی‌اکسیدکربن استفاده می‌شود، انقلابی در علم است. همه‌ی اینها در دمای محیط انجام می‌شوند. نیازی به گرما، فشار و واکنش اضافی وجود ندارد.»
محققین نشان داده‌اند که این دستگاه برای سیکل ۷۰۰۰ بار شارژ و تخلیه عملکرد مناسبی دارد و پس از آن ۳۰ درصد از بازدهی دستگاه کاهش می‌یابد. آن‌ها اذعان دارند که می‌توانند تعداد سیکل‌ها را به ۲۰،۰۰۰ و حتی ۵۰،۰۰۰ بار برسانند.
دکتر ووسکیان می‌گوید: «مزیت اصلی دستگاه ما به نسبت دستگاه‌های مشابه دیگر در ماهیت ماده‌ی استفاده شده در الکترودها است که به صورت طبیعی تمایل به جذب دی‌اکسیدکربن دارد. در فرآیندهای جذب دستگاه‌های دیگر نیاز به واکنش‌های واسطه و یا توان ورودی بسیار زیادی به شکل فشار و گرما وجود دارد.»
شرح جزئیات این دستگاه طی مقاله‌ای در مجله‌ی Energy and Environmental Science آورده شده است.