1401/06/19 11:41

تولید سوخت پاک درآستانه تحول

دانشمندان اخیرا موفق به ساخت نمونه اولیه دستگاهی شدند که می‌تواند از رطوبت موجود در هوا سوخت هیدروژنی تولید کند.

هیدروژن پتانسیل عظیمی به عنوان سوخت پاک دارد، زیرا فراوان است (عمدتاً در ترکیباتی مانند آب)، هیچ گونه انتشار مخربی ایجاد نمی‌کند، و همچنین می‌توان از آن برای ذخیره انرژی از منابع خورشیدی، باد و جزر و مد استفاده کرد. با این حال، در تولید آن از مواد دیگر به روشی عملی و مقرون به صرفه، چالش‌هایی وجود دارد. جداسازی هیدروژن از آب به فناوری پیچیده‌ای نیاز دارد و همچنین این فرآیند به آب شیرین خالص که البته منابع آن محدود است، متکی می‌باشد.

اکنون دانشمندان نمونه اولیه دستگاه جدیدی را ارائه کرده اند که می‌تواند آب را از هوای مرطوب قبل از تقسیم آن به هیدروژن و اکسیژن جمع آوری کند. نکته جالب دیگر درخصوص این دستگاه این است که می‌تواند در مناطقی که رطوبت هوا در آن به ۴ درصد می‌رسد نیز کار کند. این قابلیت بدان معناست که می‌توان از این دستگاه در هر نقطه از جهان استفاده کرد.

دستگاهی که توسط محققان ساخته شده، نمونه اولیه یک الکترولایزر است که با برق حاصل از انرژی‌های تجدیدپذیر کار می‌کند و می‌تواند به سادگی آب را به عناصر خود یعنی هیدروژن و اکسیژن تجزیه کند.

نمونه اولیه این دستگاه که مورد آزمایش قرار گرفت، دارای پنج الکترولیز بود و با منبع انرژی خورشیدی کار می‌کرد. الکترود‌ها در دو طرف یک واحد برداشت آب قرار می‌گیرند که از ماده‌ای اسفنج مانند برای جذب آب از هوا مجهز است. الکترود‌ها از هوا جدا شده اند، به این معنی که هیدروژن و اکسیژن را می‌توان به عنوان گاز‌های خالص پس از وقوع شکاف جمع آوری کرد. این دستگاه در آزمایش مورد نظر توانست به مدت ۱۲ روز متوالی با موفقیت کار کند.

دستگاهی که رطوبت هوا را به سوخت تبدیل می‌کندمحققان می‌نویسند: «این به اصطلاح ماژول الکترولیز مستقیم هوا (DAE) می‌تواند در یک محیط خشک با رطوبت نسبی ۴ درصد کار کند، بر مشکلات تامین آب غلبه کند و سوخت هیدروژن سبز را به طور پایدار با کمترین تأثیر بر محیط زیست تولید کند. ما می‌دانیم که آب شیرین تمیز در بیشتر نقاط جهان قیمت بالایی دارد، بنابراین می‌توان از این دستگاه در هر مکانی بدون نگرانی از کاهش ذخایر آبی، بهره برد. با این حال، احتمالاً در مناطق خشک یا نیمه خشک که اصلاً آب زیادی در اطراف وجود ندارد، بیشترین کاربرد را خواهد داشت.»

به هر حال، اگر این دستگاه بتواند مراحل تست نهایی خود را نیز با موفقیت سپری کند، می‌تواند تحولی انقلابی در مسئله تولید سوخت ایجاد کند. چالش‌های تولید سوخت و تغییرات آب و هوایی در سال‌های اخیر بسیار نگران کننده شده است. جهان از طرفی در مرحله بسیار خطرناکی از انتشار گاز‌های گلخانه‌ای قرار گرفته و از طرف دیگر روز به روز با بحران کم آبی و بی آبی در سراسر جهان، دست و پنجه نرم می‌کند.

ساخت دستگاهی کارآمد که بتواند بدون تولید آلودگی، سوخت مورد نیاز انسان را تأمین کند و در این مسیر نیز منابع ارزشمند آبی را نیز هدر ندهد، می‌تواند یک رویکرد انقلابی و نجات بخش توصیف شود. نتایج این تحقیق در نشریه Nature Communications منتشر شده است.

منبع: فرارو