پایگاه خبری تحلیلی تیتربرتر

تقویم تاریخ

امروز: دوشنبه, ۱۸ آذر ۱۳۹۸ برابر با ۱۲ ربيع الآخر ۱۴۴۱ قمری و ۰۹ دسامبر ۲۰۱۹ میلادی
یکشنبه, ۱۰ آذر ۱۳۹۸ ۲۲:۴۲
۰
۰
نسخه چاپی
سوخت پایدار برای وسایل نقلیه

چگونه آب را تبدیل به سوخت کنیم

سوخت پایدار برای وسایل نقلیه
استفاده از هیدروژن حاصل از منابع انرژی تجدیدپذیر به استراژی جذابی جهت رفع مشکل پایداری محیط زیست شهری در بخش صنعت خودرو درون­ شهری و توانایی در جایگزینی آن با خودروهای سوخت فسیلی مطرح است.
به گزارشتيتربرتر؛

محققان دانشگاه "استنفورد" یک دستگاه تولید کردند که آب را به هیدروژن و اکسیژن تبدیل می‌کند و می‌تواند برای تولید نیروی برق مورد استفاده قرار گیرد.

در این راستا یک دستگاه طراحی کرده‌اند که آب را به سوخت تبدیل می‌کند و روش کارایی آن نیز بر اساس عملکرد ریه‌های انسان است.

این گجت که صد برابر نازک‌تر از مو انسان است، آب را به اکسیژن و هیدروژن تبدیل می‌کند که این امر به این معنا است که می‌توان از این دستگاه برای تولید انرژی پاک و بدون کربن برق استفاده کرد.

محققان پروژه معتقدند این روش می‌تواند به فناوری‌های انرژی سبز از قبیل سلول‌های سوختی کمک کند که عملکرد بهتری داشته باشند.

این گروه تحقیقاتی با الهام از عملکرد ریه‌ها براین باور بودند که دستگاه تنفسی که توسط پستانداران مورد استفاده قرار می‌گیرد، یکی از پیچیده‌ترین سیستم‌های مبادله گاز دوطرفه در طبیعت است.

مطالب مرتبط : راه هایی برای کاهش مصرف سوخت خودرو شخصی

سوخت پایدار با توجه به فناوری های نوین

به اعتقاد محققان شکستن پیوندهای بین اکسیژن و هیدروژن موجود در مولکول آب کلید تولید هیدروژن به صورت مستمر و پایدار است. با وجود این توسعه یک راهکار اقتصادی برای تجزیه مولکول های آب تاکنون امری دشوار بوده است.
محققان به منظور تجزیه مولکول آب از دستگاه های الکترولایزر بهره می گیرند که در آن ها از الکترودهای فلزی از جنس ترکیبات اکسید ایریدیم یا اکسید روتنیم و اسیدهای خورنده استفاده می شود. اما پژوهشگران دانشگاه ایلینویز در آمریکا دریافتند اگر به جای استفاده از یک فلز و اکسیژن در این فرآیند از دو عنصر فلزی ایتریم و روتنیم و اکسیژن استفاده کنند، سرعت واکنش و تجزیه مولکول آب افزایش می یابد.

در مرحله بعد محققان اسید پرکلرید را به این ترکیب اضافه کردند و آن را گرما دادند تا تجزیه مولکول آب در گرما رخ دهد. در نتیجه این کار ترکیبی موسوم به پیروکلراکسید ریتیوم روتانات (pyrochlore oxide of yttrium ruthenate) تولید شد که یک کاتالیزور قوی است و مولکول آب را با سرعت بسیار بالاتری تجزیه می کند.
کاتالیست محققان ایلینویز نوعی الکتروکاتالیزور است که از ترکیب مواد موسوم به اسید پرکلریک با ترکیبات فلزی به دست می آید. الکتروکاتالیزور ها در واقع کاتالیزور هایی هستند که در فرآیندهای الکتروشیمیایی نقش دارند و بدون مصرف شدن در این فرآیندها موجب تسریع آن ها می شوند.

فناورین نوین در خدمت سوخت پاک

می دانیم که ریه های انسان تنها توانایی تصفیه هوای دریافتی و تبدیل آن به سوخت مورد استفاده سلول ها را دارند. به همین دلیل پر شدن آنها از آب هنگام غرق شدن می تواند به عاملی مرگبار تبدیل شود. چرا که ریه انسان توانایی استخراج سوخت مورد استفاده و حیاتی سلول ها را از آب ندارد.

درمورد هیدروژن اما قضیه به این سادگی نیست. چرا که از ترکیب اکسیژن و هیدروژن- برخلاف سوخت های فسیلی- تنها برق و آب به عنوان محصولات جانبی به دست می آیند. بنابه همین علت برای دهه ها محققان به دنبال روشی کارآمد و کم هزینه برای تولید گاز هیدروژن بوده اند تا بتوانند علاوه بر تولید آب از آن به عنوان سوخت پاک نیز استفاده کنند و درواقع با یک تیر دو نشان را هدف بگیرند.

چون هیدروژن به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی شود تا مدت ها دانشمندان ناگزیر به جداسازی اجزا تشکیل دهنده آب برای رسیدن به هیدروژن بودند که بازدهی بالایی نداشت. این درحالی است دستگاه ساخته شده توسط پژوهشگران استنفورد که بسیار هوشمندانه و برای حل این مشکل طراحی شده است اساسا کیسه ای است که از یک فیلم پلاستیکی ضخیم ساخته شده است.

منافذ کوچک ضد آب سطح خارجی این کیسه را پوشانده اند و نانوذرات طلا و پلاتین نیز در داخل آن تعبیه شده اند. سرانجام پس از قرار دادن این کیسه در آب و اعمال ولتاژ مناسب، محققان توانستند این دستگاه را به تولید 32 درصد انرژی بیشتر از زمانی که سلول های سوختی به طور مستقیم درون آب و تحت ولتاژ خاص قرار می گرفتند، وادار کنند. محققان علت این بازدهی بالا را تاثیر تشابه طراحی دستگاه با شکل ریه میدانند که می تواند با با کاهش حباب هایی که در ضمن تجزیه آب پدید می آیند و میزان بازدهی فرآیند را تحت الشعاع قرار می دهند به مقدار هیدروژن بیشتری دست یابد.

گرچه این تنها دستگاهی نیست که بشر در جهت تولید سوخت پاک هیدروژن ساخته است اما بی گمان طراحی منحصر به فرد آن می تواند نخستین گام بشر در مسیر یافتن روشی کارآمد در جهت تولید سوخت پاک هیدروژن باشد.



+ 0
مخالفم - 0
نظرات : 0
منتشر نشده : 0

شما هم می توانید دیدگاه خود را ثبت کنید



کد امنیتی کد جدید

تمام حقوق مادی و معنوی این پایگاه محفوظ و متعلق به سایت تیتربرتر می باشد .
هرگونه کپی و نقل قول از مطالب سايت با ذكر منبع بلامانع است.

طراحی سایت خبری