تولید هیدروژن از آلومینیوم و آب

پژوهشگران دانشگاه "ام.آی.تی" در بررسی جدید خود تلاش کرده‌اند تا با استفاده از آلومینیوم و آب، هیدروژن تولید کنند.

به گزارش ایسنا به نقل از آی‌ای، اگرچه کشورها آرزو دارند که از سوخت‌های فسیلی فاصله بگیرند و میزان انتشار کربن خود را به حداقل برسانند اما محدودیت‌هایی در مورد انرژی‌های تجدیدپذیر به چشم می‌خورد. سوخت‌های جایگزین مانند هیدروژن هنوز به توسعه نیاز دارند. پژوهشگران دانشگاه "ام.آی.تی" (MIT)، راه ساده‌ای برای تولید سوخت هیدروژن یافته‌اند که در آن از آلومینیوم و آب استفاده می‌شود.

هیدروژن، این ظرفیت را دارد که جایگزین سوخت‌های فسیلی در موتورهای موشک شود تا برای تولید برق و حتی ذخیره بلندمدت انرژی به کار برود. با وجود این، هیدروژن برای استفاده گسترده باید از محل تولید به محل استفاده منتقل شود که در حال حاضر، مبتنی بر سوخت فسیلی است. به علاوه حتی تولید هیدروژن، به انتشار گازهای گلخانه‌ای منجر می‌شود که در درجه نخست، هدف به کارگیری هیدروژن را برآورده می‌کند.

دکتر "لورین مروئه" (Laureen Meroueh)، پروفسور "داگلاس هارت" (Douglas Hart) و پروفسور "توماس ایگر" (Thomas Eager)، پژوهشگران دانشگاه ام.آی.تی در این پژوهش نشان داده‌اند که هیدروژن را می‌توان به واسطه واکنش آلومینیوم با آب تولید کرد. این واکنش در دمای معمولی اتاق رخ می‌دهد و به تشکیل هیدروکسید آلومینیوم و انتشار گاز هیدروژن منجر می‌شود.

دو دلیل عمده وجود دارد که چرا امروزه معمولا از این واکنش استفاده نمی‌شود. یکی این است که آلومینیوم با اکسیژن موجود در هوا، راحت‌تر واکنش نشان می‌دهد و به تشکیل دادن اکسید آلومینیوم می‌پردازد. این ترکیب از واکنش آلومینیوم با آب پیشگیری می‌کند؛ بنابراین برای رخ دادن واکنش، کافی است لایه بالایی اکسید آلومینیوم برداشته شود و آلومینیوم در آب بیفتد. باید اطمینان حاصل شود که اکسید آلومینیوم دوباره تشکیل نشده است.

از سوی دیگر، آلومینیوم خالص نیز می‌تواند برای واکنش مورد استفاده قرار بگیرد اما انرژی بالایی را مصرف می‌کند و با محیط زیست سازگار نیست. آلومینیوم در اقلام مورد استفاده روزمره مانند قوطی نوشابه به کار می‌رود و اغلب به صورت ضایعات باقی می‌ماند. بنابراین، پژوهشگران تصمیم گرفتند از ضایعات آلومینیوم برای تامین سوخت استفاده کنند اما آلومینیوم به کار رفته در این اقلام، اغلب با عناصر دیگری مانند سیلیکون، منیزیم یا هر دو ترکیب می‌شود تا به آن، ویژگی‌های بیشتری مانند مقاومت در برابر خوردگی و استحکام را ببخشد.

پژوهشگران برای مقابله با چالش پیشگیری از تشکیل اکسید آلومینیوم، از اطلاعات آزمایش‌های پیشین استفاده کردند و ضایعات آلومینیوم را رنگ‌آمیزی کرند تا در حالت مایع در دمای اتاق باقی بماند، به اکسید آلومینیوم نفوذ کند و به هیدروژن اجازه انتشار بدهد. مروئه گفت: نکته جالب این است که این ترکیب، با آلومینیوم واکنش نشان نمی‌دهد و در پایان فرآیند می‌توان آن را بازیابی کرد و دوباره مورد استفاده قرار داد.

این پژوهش نشان داده است که آلومینیوم را می‌توان به عنوان منبع هیدروژن مورد استفاده قرار داد و با آسودگی ذخیره و حمل کرد.