ابتکار دانشمندان ژاپنی برای تبدیل دی اکسید کربن به سوخت سبز
وب کنفرانس: دانشمندان ژاپنی، طرح جدیدی را برای سلول های الکتروشیمیایی ارایه داده اند که دی اکسید کربن را به سوخت سبز تبدیل می کنند.
به گزارش وب کنفرانس به نقل از ایسنا، محققان «دانشگاه متروپولیتن توکیو»(TMU) در تبدیل صنعتی محلول بی کربنات متشکل از کربن جذب شده به محلول فرمات برای عرضه یک سوخت سبز، گام هایی رو به جلو برداشته اند.
به نقل از اوراسیا ریویو، سلول الکتروشیمیایی جدید دانشگاه متروپولیتن توکیو که با یک لایه غشای متخلخل در بین الکترودها ساخته شده است، بر مشکلات بزرگی که در جذب کربن وجود دارد غلبه می کند و عملکردهایی را در مقایسه با روش های تغذیه گاز تشنه انرژی به دست می آورد. فرآیندهایی مانند فرایند عرضه شده توسط این گروه پژوهشی، برای تحقق انتشار صفر گازهای گلخانه ای کلیدی هستند.
فناوری جذب کربن بخش بزرگی از راهبرد جهانی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و مبارزه با تغییرات آب وهوایی به حساب می آید اما پرسش مهم اینست که باید با دی اکسید کربن جذب شده چه نماییم. این هنوز یک چالش بی پاسخ است. آیا به آسانی می توانیم دی اکسید کربن را به زیر زمین انتقال دهیم یا چاره بهتری وجود دارد؟ دانشمندان مطمئنا همینطور فکر می کنند. آنها با استفاده از کاتالیزورهای پیشرفته و فرآیندهای شیمیایی کوشش می کنند تا محصول به دست آمده را به یک محصول سودمندتر برای جامعه تبدیل کنند.
یکی از کاربردهای جذاب این تلاش، تبدیل دی اکسید کربن به یک سوخت سازگار با محیط زیست است. فناوری جهت استفاده از سلول های الکتروشیمیایی به منظور کاهش دی اکسید کربن و عرضه یک ترکیب فرمات توسعه یافته است که از خود آن میتوان در سلول های سوختی فرمات برای تولید نیرو بهره برد.
با این حال، یک مانع مهم وجود دارد که احتیاج به دی اکسید کربن خالص است. تحت فشار قرار دادن دی اکسید کربن می تواند بسیار انرژی بر باشد. گاز به شکل خیلی کارآمد تبدیل نمی شود و سلول ها عمر زیادی ندارند. چالش کلیدی پیش روی محققان در این پروژه، طراحی یک سلول الکتروشیمیایی بهتر است که بتواند به صورت انتخابی یون های فرمات را از یون های بی کربنات بدون از دست دادن واکنش های جانبی مانند تولید هیدروژن عرضه نماید.
این گروه پژوهشی به سرپرستی پروفسور «فومیاکی آمانو»(Fumiaki Amano) استاد دانشگاه متروپولیتن توکیو، سلول جدیدی را با گزینش پذیری عالی برای تبدیل یون های بی کربنات به یون های فرمات ابداع نموده اند.
در سلول جدید، الکترودهای ساخته شده از مواد کاتالیزور با یک غشای متخلخل ساخته شده از سلولز استر از یک غشای الکترولیت پلیمری جدا می شوند. یون های هیدروژن تولیدشده در یک الکترود از غشای الکترولیت عبور می کنند و به لایه متخلخل می رسند، در آنجا با یون های بی کربنات واکنش نشان می دهند تا به صورت موثر دی اکسید کربن را در منافذ تولید کنند. سپس، گاز در یک الکترود دیگر و همینطور در تماس با غشای متخلخل به یون های فرمات تبدیل می شود.
هنگامی که محققان سلول خویش را به کار انداختند، دریافتند که راندمان فارادی سلول آنها -نسبت الکترون هایی که به جای سایر ترکیبات به فرمات تبدیل می شوند- حتی با جریان های بسیار زیاد، ۸۵ درصد است. عملکرد این سلول نه تنها از طرح های موجود بهتر بود، بلکه مشخص شد که بیشتر از ۳۰ ساعت به آرامی کار می کند و تبدیل بی کربنات به فرمت را حدودا کامل انجام می دهد. هنگامی که آب خارج می شود، تنها چیزی که باقی می ماند، سوخت جامد و کریستالی فرمات است.
با عنایت به افزایش تقاضا در رابطه با فناوری های مورد نیاز برای مقابله با تغییرات آب وهوایی، پیشرفت هایی مانند این نمونه در عملکرد کارآمد سلول های الکتروشیمیایی تاثیر زیادی خواهند داشت. این گروه پژوهشی امیدوار هستند که الکترولیز بی کربنات جدید آنها بتواند گزینه مناسبی برای جامعه باشد چونکه در کوشش برای ایجاد تحول سبز است.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب