سوخت شیمیایی از CO۲ هوا در مقیاس آزمایشگاهی تولید شد

با تولید نانوفتوالکترودی با کارایی بالا، محققان سوئدی فتوسنتز مصنوعی را در آزمایشگاه انجام دادند تا دی‌اکسیدکربن موجود در اتمسفر به سوخت‌های شیمیایی نظیر اتانول، متان یا اسیدفورمیک تبدیل شود. به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، محققان دانشگاه لینکوپینگ در سوئد موفق شدند با استفاده از نور خورشید، دی‌اکسیدکربن را به سوخت تبدیل کنند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

نتایج یافته‌های اخیر نشان می‌دهد که می‌توان از این روش برای تبدیل دی‌اکسیدکربن به متان، منوکسیدکربن و اسیدفورمیک استفاده کرد.

گیاهان دی‌اکسیدکربن و آب را به قند تبدیل می‌کنند که انرژی بالایی داشته و به‌عنوان سوخت برای رشد و نمو گیاه استفاده می‌شود. جیانو سان و همکارانش تلاش داشتند تا این فرآیند را تقلید و فتوسنتز مصنوعی ایجاد کنند. آن‌ها به دنبال تبدیل دی‌اکسیدکربن موجود در هوا و تبدیل آن به سوخت شیمیایی نظیر متان، اتانول و متانول بودند.

این روش که در حال حاضر در مرحله تحقیقات است، هدف بلند مدتی را دنبال می‌کند، هدفی که در آن دانشمندان به دنبال تبدیل نور خورشید به سوختی با کارایی بالا هستند.

سان می‌گوید: «با تبدیل دی‌اکسیدکربن به سوخت با کمک نور خورشید، می‌توان منبع انرژی تجدیدپذیر جدیدی را ارائه کرد و با آن به کاهش تغییرات اقلیمی کمک نمود که این کار با استفاده کمتر از سوخت‌های فسیلی امکان‌پذیر می‌شود.»

در این پروژه محققان کاربید سیلیکون مکعبی را که یک ماده نیمه‌هادی است با گرافن ترکیب کرده و مورد استفاده قرار دادند. گرافن ماده‌ای با خواص شگفت‌انگیز است، اما این ماده برای استفاده در مبدل‌های انرژی خورشیدی مناسب نیست؛ به همین دلیل، محققان آن را با کاربید سیلیکون ترکیب کردند.

پیش از این محققان این پروژه روشی برای رشد گرافن روی کاربید سیلیکون مکعبی ارائه کرده بودند. در این روش، زمانی که به کاربید سیلیکون گرما داده می‌شود، سیلیکون تبخیر شده و اتم‌های کربن باقی می‌مانند که به‌صورت ساختار لایه‌ای شکل می‌گیرند. این گروه نشان داده بودند که می‌توان چهار لایه گرافن را روی هم به‌صورت کنترل شده قرار داد. آن‌ها با این کار موفق به ساخت فتوالکترود گرافنی شدند که قابلیت جذب انرژی خورشید و تولید حاملین بار را دارد.

این فتوالکترود را می‌توان با فلزات مختلف نظیر مس و بیسموت ترکیب کرد و در نهایت در فرآیند فتوسنتز مصنوعی، محصولات انتخابی مختلفی نظیر اسیدفرمیک یا متان تولید نمود.

منبع: خبرگزاری دانشجو

کلیدواژه: سوخت شیمیایی فناوری نانو کربن دی اکسید فتوسنتز مصنوعی دی اکسیدکربن

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت snn.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری دانشجو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۸۳۷۱۴۶۳ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

تمرکز بر توسعه سبد سوختی کشور با تکیه بر افزایش مصرف CNG و LPG ضروری است

نوید نبوی زاده کارشناس حوزه انرژی در رابطه با ضرورت سوق دادن مصرف سوختی خودروهای کشور به سمت سوخت های جدید نظیر CNG به خبرنگار قدس اظهار کرد:  مصرف بالای بنزین، در کشور و حجم بالای مصرف غیربهینه خودروهای تولید داخل، مستقیما به کسری بودجه تبصره هدفمندی یارانه های انرژی منجر شده است و در دو سال گذشته روند صعودی داشته است، باید برای راهکار کوتاه مدت حل این ناترازی ارزی مهم و کاهش ناترازی بنزین، بر سوق دادن مصرف به سمت سوخت های جدید حرکت کنیم و از همین رو تمرکز بر توسعه سبد سوختی کشور با تکیه بر افزایش مصرف CNG و LPG باید در دستور کار قرار گیرد.

وی در مورد اهمیت به کارگیری CNG گفت: CNG عمدتاً از متان تشکیل شده است که ساده‌ترین هیدروکربن است. این ترکیب شیمیایی ساده باعث می‌شود که هنگام سوختن، محصولات کمتری تولید شود. در مقایسه، بنزین و دیزل از مولکول‌های پیچیده‌تری تشکیل شده‌اند که در فرآیند احتراق محصولات جانبی بیشتر و متنوع‌تری تولید می‌کنند. متان دارای نسبت کربن به هیدروژن بسیار پایین‌تری نسبت به بنزین یا دیزل است. این به معنای آن است که برای هر واحد انرژی تولیدی، متان کمترین میزان دی‌اکسید کربن را تولید می‌کند.

وی افزود: همچنین متان به دلیل ساختار ساده‌اش به طور کامل‌تری می‌سوزد. این احتراق کامل‌تر باعث می‌شود که میزان آلاینده‌های ناشی از احتراق ناقص مانند هیدروکربن‌های نسوخته و مونواکسید کربن به شدت کاهش یابد. علاوه بر این‌ها در احتراق CNG، آلاینده‌های خاصی مانند سولفور دی‌اکسید (SO2) و سرب، که معمولاً در احتراق سوخت‌های فسیلی دیگر تولید می‌شوند، به میزان بسیار کم یا اصلاً تولید نمی‌شوند. این مواد آلاینده مسئول ایجاد باران‌های اسیدی و دیگر مشکلات زیست‌محیطی هستند. بنابراین، استفاده از CNG به عنوان سوخت خودرو نه تنها کمک به کاهش تولید گازهای گلخانه‌ای می‌کند، بلکه به کاهش آلایندگی کلی ناشی از حمل و نقل نیز کمک می‌کند، که این امر به نوبه خود سلامت عمومی و محیط زیست را بهبود می‌بخشد.

نبوی زاده در ادامه افزود: استفاده از گاز طبیعی فشرده (CNG) به عنوان سوخت برای موتور خودروها مزایای متعدد دیگری نیز دارد که از جمله می‌توان به بهبود عمر موتور و کارایی آن اشاره کرد. گاز طبیعی دارای خصوصیات احتراقی است که به کاهش سایش در قسمت‌های داخلی موتور کمک می‌کند. احتراق CNG کمتر باعث ایجاد رسوبات کربنی می‌شود، که این رسوبات معمولاً در اثر استفاده از بنزین یا دیزل تولید و موجب فرسایش سیلندرها و پیستون‌ها می‌شوند. CNG دارای نقطه احتراق بالاتری نسبت به بنزین است، اما در مقایسه با بنزین، دمای کلی احتراق CNG پایین‌تر است.

وی افزود: این امر می‌تواند به کاهش خطر ایجاد خرابی‌های ناشی از حرارت بالا در موتور کمک کند، بنابراین به طول عمر بیشتر موتور منجر می‌شود. به دلیل کمتر بودن رسوبات کربنی ناشی از احتراق CNG، روغن موتور نیز کمتر آلوده می‌شود. این امر به افزایش فواصل زمانی بین هر بار تعویض روغن و در نتیجه، کاهش هزینه‌های نگهداری موتور کمک می‌کند. همانطور که قبلاً ذکر شد، CNG تمایل کمتری به تولید رسوبات کربنی دارد.

وی گفت: این ویژگی به حفظ تمیزی بیشتر محفظه احتراق و دیگر قسمت‌های حیاتی موتور کمک می‌کند، که نه تنها عملکرد موتور را بهبود می‌بخشد بلکه می‌تواند به کاهش نیاز به تعمیرات مکرر نیز منجر شود. استفاده از CNG در موتورهای خودرو به کاهش انتشار مواد آلاینده خطرناکی مانند مونواکسید کربن، هیدروکربن‌ها و اکسیدهای نیتروژن در داخل محیط کمک می‌کند، که این نیز سلامت رانندگان و سرنشینان را تضمین می‌کند.

وی در جمع بندی صحبت های خود گفت: به این ترتیب، CNG نه تنها به دلایل زیست‌محیطی بلکه به خاطر مزایای عملی و اقتصادی که برای موتور خودروها دارد، به عنوان یک جایگزین عالی برای سوخت‌های سنتی محسوب می‌شود. با کاهش تولید آلاینده‌های خطرناک و حفظ سلامتی رانندگان و سرنشینان خودرو، سهم بزرگی در بهبود کیفیت زندگی ارائه می‌کند. در حالی که چالش‌هایی در زمینه تطابق خودروها با CNG وجود دارد، پتانسیل‌های آن برای کاهش اثرات منفی بر محیط زیست و ارتقاء کارایی و دوام خودرو، مزایای انکارناپذیری را ایجاد می‌کند. بنابراین، تشویق استفاده از CNG به عنوان سوخت خودرو نه تنها یک گزینه مسئولانه از نظر زیست‌محیطی است، بلکه به عنوان یک استراتژی هوشمندانه برای بهبود عملکرد و کاهش هزینه‌های نگهداری خودرو نیز عمل می‌کند. در نهایت، این نه تنها به نفع محیط زیست است، بلکه به رانندگان این امکان را می‌دهد که در مصرف انرژی خودروهای خود صرفه‌جویی کرده و از سلامت بهتری برخوردار باشند.