کشف روشی جدید برای حذف گازهای گلخانه ای

وبسایت کلیک: محققان با الهام گرفتن از برگ درختان توانستند مولکولی ایجاد کنند که از نور خورشید استفاده می کند و کربن دی اکسید را به کربن مونوکسید تبدیل می کند. این کار فوایدی به همراه دارد.

برگ نور خورشید را جذب می کند و از انرژی آن برای تبدیل کربن دی اکسید به سوخت گیاهان استفاده می کند. دانشمندان با الهام گرفتن از این موضوع سیستم های مختلفی ایجاد کردند که می توانند گازهای گلخانه ای را با استفاده از باکتری، میکروارگانیسم مهندسی شده، راکتورهای شیمیایی یا یک کاتالیزور مس و کربن به سوخت تبدیل کنند. امروزه، محققان در دانشگاه ایندیانا مولکولی ایجاد کردند که از نور خورشید استفاده می کند و کربن دی اکسید مضر را به کربن مونوکسید تبدیل می کند، و سپس می تواند به عنوان یک منبع سوخت ذخیره شود.

با اینکه از این سوخت به طور گسترده استفاده نمی شود، کربن مونوکسید خود دارای کاربردهای صنعتی دیگری است و می تواند برای تولید سوخت های دیگر مورد استفاده قرار گیرد. محققان در دانشگاه ایندیانا با استفاده از مولکول جدید خود مدعی شدند که شیوه کارآمدتری برای تبدیل کربن دی اکسید به کربن مونوکسید با استفاده از انرژی خورشیدی وجود دارد. در نهایت سوخت به دست آمده می سوزد و هنگام تبدیل آن به منبع سوخت کربن خنثی، مقدار یکسانی کربن دی اکسید آزاد می کند.

کربن مونوکسید یک ماده خام مهم در اکثر فرایندهای صنعتی است. همچنین این روش سوخت کربن خنثی، روشی برای ذخیره انرژی است و از طرفی بدین وسیله شما کربن بیشتری را وارد جو نمی کنید. شما به آسانی انرژی خورشیدی را که استفاده کردید دوباره آزادسازی می کنید.

گروه محققان ادعا کردند که تکنیکشان کارآمدترین روش انرژی برای ایجاد کربن مونوکسید است و در مرکز واکنش به مولکول تبدیل می شود. این مولکول از نانوگرافن و رنیم ساخته شده است که این ها تشکیل دهنده دو قسمت از ماشین کوچک هستند: نانوگرافن نور خورشید را جذب می کند و انرژی را به اتم رنیم می فرستد که شبیه موتوری کار می کند که کربن دی اکسید را به کربن مونوکسید تقلیل می دهد.

اگر شما بتوانید برای این واکنش یک مولکول کارآمد ایجاد کنید، انرژیی تولید خواهد کرد که آزاد است و به شکل سوخت قابل ذخیره می باشد.

سیستم های مشابه برمبنای ترکیبات آلی و فلزها قبلا در فرایندهای تقلیل کربن استفاده می شد، اما آن ها فقط می توانند یک گوه کوچک از طیف نور را بگیرند. با استفاده از نانوگرافن به عنوان جمع کننده انرژی، محققان می گویند مولکول هایشان می توانند از بخش های بزرگتر طیف نور مرئی و طول موج های بالاتر از ۶۰۰ نانومتر استفاده کنند. ایده اصلی تحقیقات اخیر استفاده از نانوگرافن برای توسعه بازدهی سلول های خورشیدی است.

سوالی که پیش می آید این است که آیا می توان سلول های خورشیدی را کم کرد و ازخصوصیت جذب نور نانوگرافن برای انجام واکنش به تنهایی استفاده کرد؟

گروه محققان مولکول را با استفاده از کربن دی اکسید غلیظ شده با مقادیر ۴۰۰ در میلیون (ppm) امتحان کردند، که این مقدار در جو زمین موجود می باشد. محققان می گویند این مولکول باید در غلظت های معمولی نیز عمل کند، اما کارهای بیشتری برای امتحان این مورد لازم است.

افرادی هستند که با غلظت های کمتر کربن دی اکسید نیز کار می کنند و این کار باید با استفاده از کاتالیزور هم انجام پذیر باشد. در این مرحله اولیه به سختی می توان گفت که استفاده از کربن دی اکسید با چه فشاری می تواند عملی تر باشد. رسیدن به فشار بالای کربن دی اکسید کار سختی نیست (یعنی تجزیه کربن). برای رسیدن به این فشار انرژی مصرف می شود، اما باعث می شود تقلیل کربن دی اکسید سریع تر صورت گیرد. بنابراین برخی بهینه سازی ها وجود خواهند داشت که در آینده مورد نیاز خواهند بود.

محققان بر این باورند که جا برای پیشرفت در زمینه بهره وری مولکول وجود دارد. در انتها آن ها برنامه ریزی کردند که فلز نسبتا کمیاب رنیم را با منگنز معمولی جایگزین کنند. در حالی که گروه در تلاش است تا با استفاده از یک کاتالیزور جامد این تبدیل را انجام دهد، انرژی مولکول و طول عمر نیز به نوبه خود در صف قرار می گیرند.