دستگاهی با قابلیت تبدیل دی‌اکسیدکربن به سوخت ساخته شد

محققان موسسه فناوری «ام آی تی» آمریکا برای کاستن از سطح دی اکسیدکربن هوا از طریق تبدیل این گاز آلاینده به نوعی نمک و استفاده از آن در پیل سوختی برای تولید برق، دستگاهی ابداع کردند۰

فعالیت های منتشرکننده گاز دی اکسید کربن – یکی از گازهای گلخانه ای متداول – در گرم شدن اتمسفر زمین نقش داشته اند. ایده پالودن هوا از این گاز مساله جدیدی نیست اما انجام این کار دشوار است به خصوص با هزینه اندکی که مردم از عهده آن برآیند.

یک سیستم جدید به شکل اندکی متفاوت به مسئله آلودگی دی اکسید کربن می پردازد و بطور شیمیایی این گاز آلاینده را به سوخت تبدیل می کند. محققان در مؤسسه فناوری ماساچوست (ام آی تی) کمبریج به تازگی گزارشی در مورد این نوآوری در نشریه Cell Reports Physical Science منتشر کردند.

این سیستم جدید دو بخش دارد؛ بخش اول از طریق تبدیل «دی اکسید کربن» هوابرد به یک مولکول موسوم به نمک فرمات، سوخت را می سازد. فرمات نیز مانند دی اکسیدکربن یک اتم کربن، دو اتم اکسیژن و همچنین یک اتم هیدروژن دارد. نمک های فرمات دربردارنده بعضی عناصر دیگر نیز هستند. این تحقیق جدید از نوعی فرمات ساخته شده از سدیم یا پتاسیم استفاده می کند.

بخش دوم این سیستم از این نمک فرمات برای تامین نیروی یک پیل سوختی استفاده می کند که آن نیز برق تولید می کند.

بسياري از پیل های سوختی با هیدروژن کار می کنند. این گاز قابل اشتعال برای انتقال نیازمند خط لوله یا تانکرهای تحت فشار هستند. اما پیل های سوختی همچنین میتوانند با فرمات ها کار کنند. نمک های فرمات به اندازه هیدروژن انرژی دارند و همچنین مزایایی نیز نسبت به هیدروژن دارند از جمله اینکه ایمن تر هستند و نیازی به ذخیره شدن در فشار بالا ندارند.

این محققان ام آی تی یک پیل سوختی برای آزمایش فرمات برگرفته از دی اکسید کربن خود ساختند. آنها ابتدا آن نمک را با آب مخلوط کرده و سپس این ترکیب را وارد پیل سوختی کردند.

در داخل، فرمات در یک واکنش شیمیایی الکترون آزاد کرد و این الکترون ها از سمت منفی پیل سوختی به سمت مثبت حرکت کرده و یک مدار ایجاد کردند. این الکترون های شناور – الکتریسیته – در این آزمایش ۲۰۰ ساعت دوام آوردند.

«ژن ژانگ» مهندس مواد و از دست اندکاران این آزمایش در ام آی تی خوشبین و امیدوار است که این تیم تحقیقاتی بتواند این فناوری جدید را در مدت یک دهه آینده در مقیاس بزرگ اجرایی کند.

در حال حاضر تحقیقات زیادی در زمینه دی اکسیدکربن زدایی از هوا در است انجام است. برای مثال یک گروه تحقیقاتی در دانشگاه «لیهای» (در پنسیلوانیا) به تازگی یک راه متفاوت برای فیلتر کردن این گاز و خارج کردن آن از هوا و تبدیل آن به نوعی نوشیدنی گازدار (baking soda) ابداع کرد.

گروه های دیگری نیز در تلاش برای ذخیره سازی دی اکسیدکربن در صخره ها یا تبدیل آن به اتانول یک سوخت الکلی هستند. بسیاری از این پروژه ها در مقیاس کوچک انجام میشوند و بنابراین کار زيادي برای کاهش سطح بالای دی اکسیدکربن در هوا نکرده اند. در مقابل این راهکار جدید محققان میتواند روزنه ای باشد برای پاک کردن آلودگی ها از هوا و رسیدن به هوایی پاک.