دی‌اكسیدكربن با برگی مصنوعی به سوخت تبدیل شد

دی‌اكسیدكربن با برگی مصنوعی به سوخت تبدیل شد


پژوهشگران دانشكده شیمی دانشگاه كمبریج در بریتانیا برگی مصنوعی ساخته‌اند كه با انرژی گرفتن از نور خورشید
و با واكنش‌ دادن دی‌اكسیدكربن با آب آن را تبدیل به سوخت می‌كند. محققان برای ساخت این دستگاه از فرآیند فتوسنتز الهام گرفته‌اند؛ فرآیندی طبیعی كه گیاهان با آن از نور خورشید انرژی می‌گیرند و دی‌اكسیدكربن را به مواد مغذی برای خود تبدیل می‌كنند. سوختی كه این برگ مصنوعی تولید می‌كند تركیبی است از گازهای هیدروژن و مونوكسید كربن كه گاز سنتز نامیده می‌شود. گاز سنتز علاوه بر امكان كاربرد مستقیم به عنوان سوخت، در تولید آمونیاك، متانول، كودهای شیمیایی، صنعت داروسازی و تولید پلاستیك‌ها نیز استفاده می‌شود. در حال حاضر گاز سنتز از واكنش شیمیایی سوخت‌های فسیلی مانند گاز طبیعی و زغال‌سنگ تولید می‌شود. با برگ مصنوعی كه پژوهشگران ساخته‌اند می‌توان گاز سنتز را بدون نیاز به استفاده از سوخت‌های فسیلی تولید كرد.
برگ مصنوعی كه پژوهشگران موفق به ساخت آن شده‌اند در روزهای ابری و بارانی كه نور خورشید مستقیم به سطح زمین نمی‌رسد نیز به خوبی كار می‌كند. این موضوع باعث می‌شود این فناوری نه تنها در كشورهایی با تعداد روزهای آفتابی فراوان در سال، بلكه در بیشتر مناطق جهان قابل‌استفاده باشد.
یكی از چالش‌های تولید گاز سنتز با واكنش ‌دادن دی‌اكسیدكربن و آب، گران بودن كاتالیزورهایی بوده است كه برای انجام واكنش شیمیایی دی‌اكسیدكربن با آب برای تولید گاز هیدروژن و گاز مونوكسیدكربن استفاده می‌شود. اكنون این محققان موفق شده‌اند در ساختار برگ مصنوعی ساخته‌شده فلز كبالتی را كه روی نانولوله‌های كربنی خاصی قرار گرفته است برای تسهیل این واكنش به كار بگیرند. كبالت نسبت به فلزهای نقره و پلاتین كه پیشتر به عنوان كاتالیزگر این واكنش استفاده می‌شد ارزان‌تر است و عملكرد بهتری هم دارد. همچنین پژوهشگران جذب‌كننده‌های نور خورشید پیشرفته كارآمدی را در این برگ مصنوعی استفاده كرده‌اند كه با انرژی گرفتن از نور خورشید ولتاژ بالایی تولید می‌كنند و انجام واكنش شیمیایی دی‌اكسیدكربن و آب را تسهیل و تسریع می‌كنند.
دولت استرالیا و همچنین یك شركت نفتی اتریشی از این طرح پژوهشی حمایت مالی كرده‌اند. چون می‌توان گاز سنتز را برای تولید برخی سوخت‌های مایع به كار برد، پژوهشگران دانشگاه كمبریج اكنون دنبال راهی هستند كه فناوری این برگ مصنوعی را تكمیل و آن را به روشی مستقیم برای تولید پایدار و بزرگ مقیاس سوخت مایع از واكنش دی‌اكسیدكربن و آب تبدیل كنند.
منبع: Science Daily