جذب گازهای گلخانه ای با بهره گیری از نور نت واش: پژوهشگران «مؤسسه فناوری فدرال زوریخ»، روش جدیدی را برای جذب گازهای گلخانه ای ابداع نموده اند که کار خودرا با بهره گیری از نور انجام می دهد. به گزارش نت واش به نقل از ایسنا، اگر می خواهیم سرعت گرمایش زمین را کاهش دهیم، باید انتشار گازهای گلخانه ای را به حداقل برسانیم. همچنین، ما باید بدون سوخت های فسیلی کار نماییم و فناوری های کارآمدتری را برای تولید انرژی مورد استفاده قرار دهیم. با این وجود، کاهش انتشار گازهای گلخانه ای به تنهایی برای دستیابی به اهداف اقلیمی کافی نیست. ما باید مقادیر زیادی از گاز گلخانه ای دی اکسید کربن را از اتمسفر بگیریم و آنرا بطور دائم در زیر زمین ذخیره نماییم یا آنرا به عنوان ماده خوراکی بدون کربن در صنعت به کار ببریم. مشکل اینجاست که فناوری های فعلی جذب کربن به انرژی زیادی نیاز دارند و نسبتا گران هستند. به نقل از ساینمگ، پژوهشگران «مؤسسه فناوری فدرال زوریخ»(ETH Zurich) درحال توسعه دادن روش جدیدی هستند که از نور استفاده می نماید. با این فرایند، انرژی مورد نیاز برای جذب کربن از خورشید در آینده تامین خواهد شد. تحت کنترل نور پژوهشگران به سرپرستی «ماریا لوکاتسکایا»(Maria Lukatskaya) استاد سیستم های انرژی الکتروشیمیایی، از این خاصیت بهره برده اند که دی اکسید کربن در مایعات آبی اسیدی، بصورت دی اکسید کربن وجود دارد اما در مایعات آبی قلیایی، واکنش نشان میدهد و نمک های اسید کربنیک موسوم به کربنات ها را به وجود می آورد. این واکنش شیمیایی برگشت پذیر است. اسیدیته یک مایع تعیین می کند که حاوی دی اکسید کربن یا کربنات است. پژوهشگران برای تأثیرگذاری بر اسیدیته مایع، مولکول هایی به نام «فوتواسید»(Photoacid) را به آن اضافه کردند که به نور واکنش نشان می دهند. اگر چنین مایعی در معرض نور قرار بگیرد، مولکول ها آنرا اسیدی می کنند. مولکول ها در تاریکی به حالت اولیه باز می گردند و مایع را قلیایی تر می کنند. این روش بطور دقیق کار می کند. پژوهشگران با عبور دادن هوا از مایعی حاوی فوتواسید در تاریکی، دی اکسید کربن را از هوا جدا می کنند. از آنجائیکه این مایع قلیایی است، دی اکسید کربن واکنش نشان میدهد و کربنات را به وجود می آورد. بمحض این که املاح موجود در مایع به میزان قابل توجهی انباشته شدند، پژوهشگران نور را به مایع تاباندند. این کار به اسیدی شدن آن منجر گردید و کربنات ها به دی اکسید کربن تبدیل شدند. دی اکسید کربن از مایع خارج می شود و می توان آنرا در مخازن گاز جمع آوری کرد. هنگامی که دی اکسید کربن به سختی در مایع باقی می ماند، پژوهشگران نور را خاموش می کنند و چرخه باردیگر شروع می شود و مایع آماده جذب کردن دی اکسید کربن است. با این وجود، در عمل یک مشکل وجود داشت و آن این بود که فوتواسیدهای مورد استفاده در آب ناپایدار هستند. «آنا دو وریس»(Anna de Vries) از پژوهشگران این پروژه اظهار داشت: ما در جریان آزمایش های اولیه متوجه شدیم که مولکولها بعد از یک روز تجزیه می شوند. لوکاتسکایا، دو وریس و همکارانشان، روند تجزیه مولکول را بررسی کردند. آنها این مشکل را با انجام دادن واکنش نه در آب، بلکه در مخلوطی از آب و یک حلال آلی برطرف کردند. دانشمندان توانستند نسبت بهینه این دو مایع را با بررسی های آزمایشگاهی تعیین کنند و به لطف آزمایش های انجام شده توسط پژوهشگران «دانشگاه سوربن»(Sorbonne University)، یافته های خودرا توضیح دهند. این کار، پژوهشگران را قادر ساخت تا مولکول های فوتواسید را تقریباً یک ماه در محلول ثابت نگه دارند. از طرف دیگر، اطمینان حاصل شد که می توان از نور برای تعویض محلول بین اسیدی و قلیایی بودن استفاده نمود. اگر از حلال آلی بدون آب استفاده شود، واکنش غیرقابل برگشت خواهد بود. واکنش بدون گرما سایر فرآیندهای جذب کربن نیز چرخه ای هستند. یک روش ثابت شده با بهره گیری از فیلترهایی صورت می گیرد که مولکول های دی اکسید کربن را در دمای محیط جمع آوری می کنند. برای حذف کردن دی اکسید کربن از فیلترها، آنها باید تا حدود ۱۰۰ درجه سلسیوس گرم شوند اما گرمایش و سرمایش، انرژی مصرف می کنند. آنها سهم عمده ای از انرژی مورد نیاز روش فیلتر را می سازند. لوکاتسکایا اظهار داشت: در مقابل، پروسه ما به گرمایش یا سرمایش نیاز ندارد. بنابراین، انرژی بسیار کمتری را مصرف می کند. علاوه بر این، روش جدید پژوهشگران مؤسسه فناوری فدرال زوریخ می تواند تنها با نور خورشید کار کند. دو وریس توضیح داد: یکی دیگر از جنبه های جالب سیستم ما این است که می توانیم آنرا در عرض چند ثانیه از حالت قلیایی به اسیدی و در عرض چند دقیقه به حالت قلیایی بازگردانیم. این کار به ما امکان می دهد تا جابه جایی بین جذب و انتشار کربن را بسیار سریع تر از یک سیستم مبتنی بر دما انجام دهیم. پژوهشگران در این پروژه نشان دادند که می توان از فوتواسیدها در لابراتوار برای جذب دی اکسید کربن استفاده نمود. گام بعدی آنها در راه رسیدن به بازار، افزایش دادن پایداری مولکول های فوتواسید خواهد بود. همچنین، پژوهشگران باید پارامترهای کل این پروسه را برای بهینه سازی بیشتر بررسی نمایند. این پژوهش در مجله «Chemistry of Materials» به چاپ رسید. 1402/10/25 11:46:06 5.0 / 5 240 تگهای خبر: آب , بازار , تولید , سفر این پست نت واش را می پسندید؟ (1) (0) تازه ترین مطالب مرتبط پیام تسلیت رئیس بنیاد ملی نخبگان به دنبال درگذشت ناباورانه نخبه علمی کشور این پلاستیک زنده خودش را نابود می کند بررسی مشکلات و معضلات رودخانه کن انتقال خون فارغ از گروه خونی ممکن می شود نظرات بینندگان در مورد این مطلب نت واش نظر شما در مورد این مطلب نام: ایمیل: نظر: سوال: = ۸ بعلاوه ۳