استخراج سریع و ۹۰ درصدی هیدروژن از آلومینیوم

یک روش جدید به سرعت و با نرخ ۹۰ درصدی قادر است هیدروژن را از آلومینیوم استخراج کند که به شکل چشمگیری می‌تواند راه برای تولید انبوه و ارزان‌تر سوخت هیدروژنی هموار کند.

به گزارش ایسنا به نقل از آی‌ای، یک فرآیند جدید می‌تواند پتانسیل بزرگ انتقال به سمت استفاده از سوخت هیدروژنی را آزاد کند، چرا که محققان دانشگاه "کالیفرنیا سانتا کروز" یک روش جدید و مقرون‌ به ‌صرفه برای تولید مقادیر زیادی سوخت هیدروژن با استفاده از واکنش‌پذیری آلومینیوم ایجاد کرده‌اند. آنها امیدوارند که فرآیند آنها برای استفاده تجاری انبوه توسعه یابد.

دانشمندان مدت‌ها است که به دنبال آن هستند تا از خاصیت آلومینیوم که به آن اجازه می‌دهد تا اکسیژن را از مولکول‌های آب برای تولید گاز هیدروژن حذف کند، استفاده کنند. اکنون در مطالعه جدیدی که در مجله Applied Nano Materials منتشر شده است، محققان این دانشگاه نشان داده‌اند که چگونه یک کامپوزیت ارزان قیمت متشکل از گالیم و آلومینیوم برای ایجاد نانوذرات آلومینیومی تولید کرده‌اند که به سرعت با آب واکنش می‌دهند و مقادیر زیادی هیدروژن تولید می‌کند.

به گفته محققان، این روش پس از واکنش می‌تواند ۹۰ درصد هیدروژن را که از نظر تئوری می‌تواند از واکنش تمام آلومینیوم موجود در کامپوزیت تولید شود را حاصل می‌کند. ضمن اینکه گالیم را می‌توان به راحتی برای استفاده مجدد بازیابی کرد.

انرژی هیدروژن ترکیب تکنولوژیکی(فنی) انرژی‌های تجدیدپذیر و هیدروژن به عنوان مکانیزم ذخیره یک منبع انرژی پاک و پایدار به حساب می‌آید. پیش‌بینی می‌شود سلول سوختی در قرن ۲۱ برای نقل و انتقال انرژی مورد استفاده قرار گیرد.

تصور کنید که یک سوخت حرارتی آنقدر پاکیزه باشد که وقتی در اجاق خانه شما می‌سوزد نیازی به دودکش نداشته باشد. سوخت موتور یک وسیله نقلیه را در نظر بگیرید که آنقدر تمیز می‌سوزد که آب خارج شده از موتور آن قابل مصرف است. یک دستگاه ذخیره انرژی را در نظر بگیرید که هیچ آلودگی ایجاد نمی‌کند و گاز گلخانه‌ای، باران اسیدی و اثرات خورندگی شیمیایی ایجاد نکرده و هیچ دودی به صورت ردپا بر جای نمی‌گذارد، هیچ گونه پسماند رادیواکتیوی ندارد و در عمل از هیچ منبع سوخت طبیعی استفاده نمی‌کند. این سوخت همان سوخت هیدروژی است.

"اسکات الیور" پروفسور شیمی این دانشگاه گفت: ما در این روش به هیچ انرژی ورودی نیاز نداریم و هیدروژن را دیوانه‌وار استخراج می‌کنیم. من تاکنون هرگز چیزی شبیه به آن ندیده‌ام.

این روش در واقع یک روش مقیاس‌پذیر برای تولید مقادیر زیادی هیدروژن است. واکنش بین آلومینیوم و گالیم از این جهت موثر واقع می‌شود که گالیم پوشش اکسید آلومینیوم را که در غیر این صورت هنگام تماس مواد با آب تشکیل می‌شود، از بین می‌برد.

هنگامی که محققان آزمایش‌های خود را سنجیدند و اندازه‌گیری کردند، مشخص شد که تشکیل نانوذرات آلومینیوم در طول واکنش باعث نرخ بسیار بالای تولید هیدروژن می‌شود. بنابراین گالیوم نه تنها اکسید آلومینیوم را حل می‌کند، بلکه آلومینیوم را به نانوذرات نیز جدا می‌کند.

"باکتان سینگارام" یکی از نویسندگان این مقاله گفت: گالیوم نانوذرات را جدا می‌کند و از تجمع آنها به ذرات بزرگ‌تر جلوگیری می‌کند. محققان برای تولید نانوذرات آلومینیوم دچار مشکل هستند، در حالی که ما در اینجا آنها را تحت فشار اتمسفر معمولی و شرایط دمای اتاق تولید کردیم.

محققان می‌گویند، روش آنها را می‌توان به راحتی با استفاده از منابع در دسترس آلومینیوم از جمله فویل و قوطی‌های استفاده شده به کار گرفت. اما در حالی که گالیوم فراوانی کمتری دارد و گران نیز هست، محققان می‌گویند که بازیابی و استفاده مجدد از آن آسان است که می‌تواند به مقیاس‌پذیری روش آنها برای استفاده انبوه کمک کند، زیرا جهان به سرعت در حال انتقال به استفاده از سوخت هیدروژنی است.

این پیشرفتی است که می‌تواند به شرکت‌ها برای توسعه خودروهای سوخت هیدروژنی و همچنین تقویت کار شرکت‌هایی که هدفشان بهبود شرایط اقلیمی است، کمک شایانی کند.

عملی بودن پیاده‌سازی تجاری این روش هنوز کاملا مشخص نیست، اما اجزای آن به راحتی در دسترس هستند و تجاری‌سازی آن دور از ذهن نیست.