ساخت سوخت‌های پاک از هوای رقیق و زباله‌های پلاستیکی

محققان نشان داده‌اند که چگونه می‌توان دی اکسید کربن را از فرآیندهای صنعتی یا حتی مستقیماً از هوا به دست آورد و با استفاده از انرژی خورشید، آن را به سوخت‌های پاک و پایدار تبدیل کرد.

اخیرا محققان نشان داده‌اند که چگونه می‌توان دی اکسید کربن را از فرآیندهای صنعتی یا حتی مستقیماً از هوا به دست آورد و با استفاده از انرژی خورشید،آن را به سوخت‌های پاک و پایدار تبدیل کرد.محققان همچنین راکتوری با انرژی خورشیدی ساختند که کربن دی اکسید و زباله‌های پلاستیکی جذب شده را به سوخت های پایدار و سایر محصولات شیمیایی ارزشمند تبدیل می‌کند.در این فرایند،دی‌اکسید کربن به گاز سنتز تبدیل می‌شود.سپس در طی مراحلی،بطری‌های پلاستیکی را به اسید گلیکولیک تبدیل کردند که به‌طور گسترده در صنعت لوازم آرایشی استفاده می‌شود.با این حال،محققان بر خلاف آزمایش‌های قبلی فناوری سوخت‌های خورشیدی خود،کربن دی اکسید مصرفی خود را از منابع واقعی مانند اگزوز صنعتی یا خود هوا دریافت کردند.همچنین آن‌ها توانستند با تراکم این گاز،آن را به سوخت پایدار تبدیل کنند.اگرچه استفاده از این فناوری در مقیاس صنعتی به بهبودهایی نیاز دارد،اما این فناوری نشان دهندهٔ گام مهم دیگری به سمت تولید سوخت‌های پاک برای تقویت اقتصاد،بدون نیاز به استخراج نفت و گاز است.برای چندین سال،این گروه تحقیقاتی سوخت‌های کربنی پایدار و خالص با الهام از فتوسنتز در گیاهان و با استفاده از برگ‌های مصنوعی تولید می‌کنند.

این برگ‌های مصنوعی کربن دی اکسید و آب را تنها با استفاده از نیروی خورشید به سوخت تبدیل می‌کنند. تا به امروز،آزمایش‌های خورشیدی آنها از کربن دی اکسید خالص و غلیظ انجام شده است اما برای اینکه این فناوری کاربرد عملی داشته باشد،باید بتواند به طور فعال این گاز را از فرآیندهای صنعتی یا مستقیماً از هوا جذب کند.با این حال،از آنجایی که کربن دی اکسید تنها یکی از انواع مولکول‌های موجود در هوایی است که ما تنفس می‌کنیم،بنابراین انتخاب این فناوری برای تبدیل کربن دی اکسید بسیار رقیق‌شده یک چالش فنی بزرگ است.یک محقق در این مورد گفت:«ما باید سوخت‌های فسیلی را به طور کامل حذف کنیم تا یک اقتصاد پویایی را ایجاد کنیم.ما معتقدیم که در میان مدت،این فناوری می‌تواند به کاهش انتشار کربن و تبدیل آن به یک سوخت مفید کمک کند،اما در نهایت،ما باید سوخت‌های فسیلی را به طور کامل از معادله حذف کرده و کربن دی اکسید را از هوا جذب کنیم.»محققان در آزمایشات خود از جذب و ذخیره کربن الهام گرفتند،جایی که دی‌اکسید کربن جذب و سپس پمپاژ و در زیر زمین ذخیره می‌شود.یک محقق دیگر در مورد جذب و ذخیره کربن گفت:«این فرایند در صنعت سوخت‌های فسیلی به عنوان راهی برای کاهش انتشار کربن استفاده می‌شود.

من معتقدم که اگر به جای جذب و ذخیره کربن،بتوانیم از آن استفاده کنیم،می‌توانیم به جای دفن آن در زیر زمین،یک سوخت مفید از کربن دی اکسید بسازیم و به این طریق استفاده از سوخت‌های فسیلی را حذف کنیم.»محققان فناوری خورشیدی خود را طوری تطبیق دادند که با گاز دودکش یا مستقیماً از هوا کار می‌کند و کربن دی اکسید و پلاستیک‌ها را تنها با استفاده از نیروی خورشید به سوخت و مواد شیمیایی تبدیل می‌کند.در این فرایند،با حباب زدن هوا در سیستم حاوی محلول قلیایی،کربن دی اکسید به دام می‌افتد و سایر گازهای موجود در هوا، مانند نیتروژن و اکسیژن، به‌طور بی‌ضرر از حباب خارج می‌شوند.این فرآیند حباب به محققان اجازه می دهد تا بتوانند آسان‌تر از این گاز استفاده کنند.این سیستم شامل یک فوتوکاتد و یک آند بوده و دارای دو محفظه است:در یک طرف سیستم،محلول حاوی کربن دی اکسید موجود است که به یک سوخت ساده، تبدیل می‌شود.

در طرف دیگر،زباله‌های پلاستیکی قرار دارند که تنها با استفاده از نور خورشید به یک ماده شیمیایی مفید تبدیل می‌شوند.یک محقق در این مورد گفت:«استفاده از کربن دی اکسید به دست آمده از هوا،باعث دشواری کار با سیستم می‌شود اما اگر زباله‌های پلاستیکی را به سیستم اضافه کنیم،پلاستیک الکترون‌ها را به این گاز می‌دهد و به اسید گلیکولیک تجزیه می‌شود.از سمت دیگر،کربن دی اکسید به گاز سنتز تبدیل می شود که یک سوخت ساده است.»وی افزود:«این سیستم با انرژی خورشیدی جلوی انتشار دو محصول مضر که شامل پلاستیک و کربن است را می‌گیرد و آنها را به موادی مفید تبدیل می‌کند.همچنین با جذب کربن دی اکسید از هوا و تولید سوخت مناسب می‌توانیم سوخت‌های فسیلی را حذف کنیم که به ما کمک می‌کند تا از تخریب آب و هوا جلوگیری کنیم.»