راهی کارآمد برای کاهش آلودگی هوا
راهی کارآمد برای کاهش آلودگی هوا
مجله علمی ایلیاد - محققین آمریکایی با استفاده از خصوصیات کاتالیزوری نانوسیم‌های مسی، توانسته‌اند دی‌اکسیدکربن را با بازدهی بالا به اتیلن تبدیل کنند. به این ترتیب از انتشارات دی‌اکسیدکربن کاسته می‌شود و اتیلن را نیز می‌توان در صنایع پلاستیک، حلال‌ها و لوازم آرایشی مورد استفاده قرار داد.
پروفسور «ویلیام گدارد» از دانشگاه کلتک کالیفرنیا به‌عنوان همکار این تحقیق، می‌گوید: «مدت‌ها بود می‌دانستیم که مس می‌تواند برای این واکنش کاتالیزور باشد، ولی اینکه مس بتواند سرعت واکنش را به حدی برساند که بتوان از آن در تولیدات صنعتی استفاده کرد، نیاز به کار فراوان داشت. ما در این تحقیق راهی برای این کار پیدا کردیم.»
استفاده از مس برای تبدل دی‌اکسیدکربن به اتیلن، دو چالش بزرگ دارد. اول اینکه در ابتدای واکنش هیدروژن و متان تولید می‌شود که این گازها در تولیدات صنعتی نامطلوب هستند. دوم اینکه در همه‌ی راهکارهایی که برای این واکنش تا کنون وجود داشته، سرعت واکنش به مرور با گذشت زمان کم و کمتر می‌شده است. پروفسور گدارد و همکارانش برای غلبه بر این چالش‌ها، بر روی طراحی نانوسیم‌های مسی تمرکز کردند که بتواند فعالیت خود را به مرور از دست ندهد.
یکی از کارهای مهم این تیم تحقیقاتی، حفظ پایداری خصوصیات نانوسیم‌های مسی تحت شرایط واکنش بوده است. با این کار هم دوام سیستم بالاتر می‌رود و هم حالت انتخابی تولید اتیلن افزایش پیدا می‌کند.
در سیستم پیشنهاد شده توسط این محققین، نرخ تبدیل دی‌اکسیدکربن به اتیلن، بالغ بر ۷۰ درصد خواهد بود که از طراحی‌های گذشته بسیار بیشتر است، زیرا در طراحی‌های گذشته این نرخ حدود ۱۰ درصد است.
محققین با روش جدید، ۲۰۰ ساعت تبدیل دی‌اکسیدکربن به اتیلن را انجام دادند و تغییری در نرخ بازدهی واکنش مشاهده نکردند که این موضوع پیشرفت بزرگی در عملکرد مس به‌عنوان کاتالیزور محسوب می‌شود.
اطلاعاتی که از این مطالعه به‌دست آمده است را می‌توان جهت طراحی کاتالیزورهای بادوام و کارآمد برای تبدیل دی‌اکسیدکربن به اتیلن استفاده کرد. پروفسور «یو هوانگ» از بخش مواد دانشگاه لس‌آنجلس به عنوان نویسنده‌ی اصلی مقاله‌ای که این تیم تحقیقاتی در مجله‌ی Nature Catalysis منتشر کرده است، می‌گوید: «مصرف سوخت‌های فسیلی به شدت بالا رفته است و چالش‌های مربوط به تغییرات آب و هوایی را در پی داشته است. ساخت موادی که بتوانند با کارایی بالا، گازهای گلخانه‌ای را تبدیل به سوخت‌های مفید کنند، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است.»