پژوهشگران دستگاهی ابداع کرد‌ه‌اند که می‌تواند نورخورشید و کربن‌دی‌اکسید و آب را بدون نیاز به هرگونه مؤلفه‌ی اضافی یا برق به سوخت کربن خنثی تبدیل کند.
پژوهشگران دستگاهی ساخته‌اند که نورخورشید و کربن‌دی اکسید و آب را بدون نیاز به برق به سوخت کربن خنثی تبدیل می‌کند. این دستگاه را تیمی از پژوهشگران دانشگاه کمبریج ساخته‌اند و گامی رو‌به‌جلو در مسیر دستیابی به فتوسنتز مصنوعی است. در این فرایند، از توانایی گیاهان برای تبدیل نورخورشید به انرژی تقلید می‌شود. این دستگاه براساس فناوری پیشرفته‌ی فتوشیت ساخته شده است و نورخورشید و کربن دی‌اکسید و آب را به اکسیژن و فرمیک اسید تبدیل می‌کند. از سوخت به‌دست‌آمده می‌توان به‌صورت مستقیم استفاده یا آن را به هیدروژن تبدیل کرد.
نتایج مطالعه‌ی این پژوهشگران در مجله‌ی Nature Energy منتشر شده است. براساس این روش، می‌توان از دستگاهی بی‌سیم در مزارع انرژی استفاده کرد و با استفاده از نورخورشید و آب سوخت پاک تولید کرد. برداشت انرژی خورشیدی و تبدیل کربن‌دی‌اکسید به سوخت، روشی امیدبخش برای کاهش نشر کربنی و کنارگذاشتن سوخت‌های فسیلی است. بااین‌حال، این روش هم خالی از مشکل نیست. دکتر وانگ، از بخش شیمی دانشگاه کمبریج و مؤلف اول این مقاله می‌گوید:
دستیابی به فتوسنتز مصنوعی و تبدیل حداکثر نورخورشید به سوخت دلخواه کار دشواری است. علاوه‌بر‌این، ذخیره‌سازی سوخت‌های گازی و جداسازی فراورده‌ها می‌تواند پیچیده باشد. ما باید به نقطه‌ای برسیم که به‌راحتی بتوانیم سوخت مایع را تولید و ذخیره کنیم و آن را انتقال دهیم.
در سال ۲۰۱۹، پژوهشگران گروه ریسنر رآکتوری خورشیدی را براساس طراحی برگ مصنوعی ساختند. این رآکتور از نورخورشید و کربن‌دی‌اکسید و آب برای تولید سوخت موسوم به سین گاز استفاده می‌کند. این فناوری کاملا مشابه برگی مصنوعی رفتار می‌کند؛ اما فراورده‌ی آن فرمیک‌اسید است.
با اینکه در برگ مصنوعی از اجزای سلول‌های خورشیدی استفاده می‌شود، دستگاه جدید به این اجزا نیازی ندارد و کاملا براساس فتوکاتالیزورهای تعبیه‌شده در صفحات عمل می‌کند. این صفحات از پودرهای نیمه‌رسانا ساخته شده‌اند که می‌توان به‌راحتی و با هزینه‌ی کم آن‌ها را تولید انبوه کرد. علاوه‌بر‌این، فناوری جدید پایدارتر است و می‌تواند سوخت پاک را با امکان ذخیره‌سازی آسان تولید کند. ابعاد واحد آزمایش ۲۰ سانتی‌مترمربع است؛ اما به‌گفته‌ی پژوهشگران، افزایش مقیاس به‌اندازه‌ی چند مترمربع کار دشواری نیست. علاوه‌بر‌این، می‌توان از فرمیک‌اسید به انواع سوخت رسید. وانگ اعتقاد دارد:
شگفت‌انگیز است که در این روش تقریبا هیچ فراورده‌ی جانبی تولید نمی‌شود. گاهی هیچ‌چیز به‌خوبی پیش نمی‌رود؛ اما این مورد نادر عملکرد خوبی دارد.
تولید کاتالیزور تبدیل کربن‌دی‌اکسید به کبالت ساده است. با اینکه تولید دستگاه بی‌سیم آسان‌تر از برگ مصنوعی است، باید قبل از پیاده‌سازی تجاری، نواقص آن را برطرف کرد. پژوهشگران برای بهبود ثبات و اثربخشی به‌دنبال آزمایش انواع کاتالیزورها هستند. نتایج فعلی نتیجه‌ی همکاری با تیم پروفسور کازوناری دومن از دانشگاه توکیو هستند. درحال‌حاضر، پژوهشگران به‌دنبال بهینه‌سازی سیستم و بهبود کارایی آن هستند. علاوه‌بر‌این، برای رسیدن به سوخت‌های مختلف خورشیدی، کاتالیزورهای دیگری را هم بررسی خواهند کرد. ریسنر می‌گوید: «امیدواریم این فناوری راه تولید سوخت خورشیدی کاربردی و پایدار را هموار کند.»
در آیدت،
فایل‌های
خود را به فروش بگذارید و یا
مقالات‌تان
را منتشر کنید👋
پاسخ ها