وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
محققان توانسته اند با طی کردن عکس فرآیند احتراق، دی اکسید کربن را به اتانول تبدیل کنند.
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

تبدیل کربن دی اکسید به اتانول با انجام عکس فرآیند احتراق

محققان توانسته اند با طی کردن عکس فرآیند احتراق، دی اکسید کربن را به اتانول تبدیل کنند. 

بخش دانش و زندگی تبیان
تبدیل کربن دی اکسید به اتانول

محققان توانسته اند با طی کردن عکس فرآیند احتراق، دی اکسید کربن را به اتانول تبدیل کنند.

افزایش گازهای گلخانه ای و به تبع آن فرآیند گرم شدن کره ی زمین، بزرگ ترین تهدید برای نسل بشر امروز به حساب می آید. بنابراین یکی از موضوعات داغ این روزهای دنیای علم، پیدا کردن راه حلی برای کاهش یا در بهترین حالت حذف گازهایی مثل دی اکسید کربن است.

به عنوان مثال جذب و تزریق دی اکسید کربن به لایه های زیرین زمین، جذب آن ها توسط سنگ های آتشفشانی و تبدیل این گاز به حالت جامد، یکی از راه حل هایی است که چندی پیش توسط محققان ارائه شد. در این بین راه های دیگری هم برای استفاده ی مجدد از دی اکسید کربن مطرح شده است تا با فرآوری این گاز از آن برای ساخت فوم، پلاستیک یا سوخت های هیدروکربنی بهره برد.

به تازگی محققان آزمایشگاه ملی Oak Ridge یا به اختصار ORNL به روشی دست پیدا کرده اند که بنا بر ادعای آنها روشی بهینه، ارزان، قابل انجام در دمای اتاق و در مقیاس های بالا، جهت تولید اتانول است.

کاتالیزور این واکنش از کربن، مس و نیتروژن ساخته شده است. محققان با گسیل جریان برق ۱.۲ ولتی، انرژی لازم را برای تبدیل دی اکسید کربن محلول در آب به اتانول، ایجاد کردند. در حقیقت اعضای تیم توانستند با انجام یک واکنش پیچیده ی شیمیایی، فرایند احتراق را با نرخ تبدیل اولیه ی ۶۳ درصد، معکوس کردند. در روش های مشابه معمولا علاوه بر تولید اتانول،گازهای مختلف دیگری از جمله متان، اتیلن و کربن مونو اکسید تولید می شدند. بنابراین حسن بزرگ این روش تولید متان با درصد بالایی از تبدیل بوده که محققان را شگفت زده کرده است.

دکتر Rondinone از اعضای تیم تحقیقاتی می گوید:ما دی اکسید کربن را که خروجی فرآیند احتراق به حساب می آید، گرفته و دوباره از آن به عنوان ورودی فرآیندی استفاده کردیم که عکس فرایند احتراق محسوب می شود. نتیجه ی کار تولید یک سوخت پاک با کاربردی وسیع در صنایع است. روش ابداعی ما در عین سادگی بسیار پیچیده است، چرا که تبدیل CO2 به اتانول با طی یک فرآیند تک مرحله ای تا پیش از این آزمایش نشده بود. شاید شانس در رسیدن به این نتیجه در تحقیقاتمان نقش مهمی داشت، با این حال ما به دنبال پیدا کردن پاسخ سوال های خود در مورد چگونگی انجام این فرآیند شیمیایی هستیم.

وی اضافه می کند:با استفاده از مواد شیمیایی در دسترس و چینش آن ها با استفاده از نانوتکنولوژی، موفق به کاهش واکنش های ناخواسته و افزایش ضریب تبدیل به اتانول شدیم.

در تحقیقی مشابه، محققان دانشگاه تگزاس آمریکا با استفاده از تیتانیوم دی اکسید موفق به تبدیل دی اکسید کربن به هیدروکربن های مایع شدند. به دلیل استفاده از تیتانیوم، فلزی گران و کمیاب، این روش چندان مورد استقبال واقع نشد. در تحقیق ORNL این معضل با به کارگیری نانوذرات مس در روشی نوآورانه، حل شده به نظر می رسد. در حقیقت آرایش نانوذرات در کنار نانواسپایک های کربن باعث افزایش سطح تماس و بالا رفتن میزان بهره وری فرآیند شده است.

به طور مشخص محققان موفق به ساخت یک لایه ی نانوبافت از کربن شدند که به بر روی آن به صورت تصادفی نانو اسپایک هایی به اندازه ی ۵۰ تا ۸۰ نانومتر قرار گرفته است، انتهای هر کدام از این نانو اسپایک ها به ۲ نانومتر می رسند. این لایه با استفاده از یک روش نسبتا ساده ی ته نشست بخار و با استفاده از استیلن و آمونیاک به عنوان شناساگر، رشد پیدا کرد.

با گسیل جریان الکتریسیته از این لایه و عمل کردن به عنوان الکترود، فرآیند الکتروشیمی در محلول رخ می دهد که با تجزیه ی دی اکسید کربن و پیوندی شیمیایی ، اتانول تولید می شود.

محققان باور دارند که روش ابداعی آن ها ارزان بوده و قابلیت استفاده ی گسترده و تجاری از آن وجود دارد. حتی در سیستم های تولید انرژی پاک مانند انرژی بادی یا خورشید، می توان از انرژی اضافی به دست آمده، استفاده کرد تا به سوخت پاک مایع دست پیدا کرد.

دکتر Rondinone اضافه می کند:روش پیشنهادی ما اجازه ی استفاده از انرژی الکتریسیته برای تولید سوخت پاکی مثل اتانول را می دهد. زمانی که نمی توان از سیستم های ذخیره ی انرژی الکتریسیته استفاده کرد باید سمت تولید اتانول رفت. در نتیجه ی چنین کاری، می توان تعادلی را در شبکه ی تولید انرژی های پاک ایجاد کرد.


منبع:زومیت
این مطلب صرفا جهت اطلاع کاربران از فضای رسانه‌ای بازنشر شده و محتوای آن لزوما مورد تایید تبیان نیست .
تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین