نور المعرفة نور المعرفة
random

آخر المواضيع

random
recent
جاري التحميل ...
recent

"ورقة اصطناعية" تنتج بنجاح الغاز النظيف


يمكن استخدام الغاز المستخدم على نطاق واسع والذي يتم إنتاجه حاليًا من الوقود الأحفوري بواسطة "ورقة اصطناعية" تستخدم فقط أشعة الشمس وثاني أكسيد الكربون والماء ، والتي يمكن استخدامها في النهاية لتطوير بديل مستدام للوقود السائل عن البنزين.



يمكن بدلاً من ذلك إنتاج غاز يستخدم على نطاق واسع ويتم إنتاجه حاليًا من الوقود الأحفوري بواسطة "ورقة اصطناعية" تستخدم أشعة الشمس فقط وثاني أكسيد الكربون والماء ، والتي يمكن استخدامها في النهاية لتطوير بديل مستدام للوقود السائل عن البنزين.

يضع الجهاز المحايد للكربون معيارًا جديدًا في مجال الوقود الشمسي ، بعد أن أثبت باحثون في جامعة كامبريدج أنه قادر على إنتاج الغاز مباشرة - والذي يطلق عليه "syngas" - بطريقة مستدامة وبسيطة.

بدلاً من العمل على الوقود الأحفوري ، يتم تشغيل الورقة الاصطناعية بواسطة أشعة الشمس ، على الرغم من أنها لا تزال تعمل بكفاءة في الأيام الملبدة بالغيوم. وخلافا للعمليات الصناعية الحالية لإنتاج غاز التخليق ، لا تطلق الورقة أي ثاني أكسيد كربون إضافي في الجو. تم نشر النتائج في مجلة Nature Materials .

يتم تصنيع Syngas حاليًا من مزيج من الهيدروجين وأول أكسيد الكربون ، ويستخدم لإنتاج مجموعة من السلع الأساسية ، مثل الوقود والأدوية والبلاستيك والأسمدة.


وقال "ربما لم تسمع عن مادة التخليق (syngas) نفسها ولكنك تستهلك كل يوم المنتجات التي تم إنشاؤها باستخدامها. ستكون القدرة على إنتاجها بشكل مستدام خطوة حاسمة في إغلاق دورة الكربون العالمية وإقامة صناعة مستدامة للكيماويات والوقود". الكاتب البارز البروفيسور إروين رايزنر من قسم الكيمياء بجامعة كامبريدج ، والذي أمضى سبع سنوات في العمل لتحقيق هذا الهدف.

جهاز Reisner وزملاؤه المنتجون مستوحى من التمثيل الضوئي - العملية الطبيعية التي تستخدم بها النباتات الطاقة من أشعة الشمس لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى طعام.

على ورقة اصطناعية ، يتم دمج اثنين من امتصاص الضوء ، على غرار الجزيئات في النباتات التي تحصد ضوء الشمس ، مع محفز مصنوع من الكوبالت العنصر الطبيعي.

عندما يتم غمر الجهاز في الماء ، يستخدم جهاز امتصاص الضوء المحفز لإنتاج الأكسجين. الآخر ينفذ التفاعل الكيميائي الذي يقلل من ثاني أكسيد الكربون والماء إلى أول أكسيد الكربون والهيدروجين ، ويشكل خليط الغاز.

كمكافأة إضافية ، اكتشف الباحثون أن امتصاص الضوء يعمل حتى في ظل انخفاض مستويات ضوء الشمس في يوم ممطر أو ملبد بالغيوم.

وقال فيرجيل أندريه ، طالب الدكتوراه ، المؤلف الأول للصحيفة: "هذا يعني أنك لست مقصوراً على استخدام هذه التكنولوجيا في البلدان الدافئة فقط ، أو تشغيل العملية فقط خلال أشهر الصيف". "يمكنك استخدامه من الفجر حتى الغسق ، في أي مكان في العالم."

وقد تم إجراء البحث في مختبر كريستيان دوبلر للكيمياء المستدامة SynGas في قسم الكيمياء بالجامعة. بتمويل مشترك من الحكومة النمساوية والشركة النمساوية للبتروكيماويات OMV ، التي تبحث عن طرق لجعل أعمالها أكثر استدامة.

وقال مايكل ديتر أولبريتش ، كبير المستشارين: "لقد كان OMV داعمًا قويًا لمختبر كريستيان دوبلر على مدار الأعوام السبعة الماضية. إن الأبحاث الأساسية التي قام بها الفريق لإنتاج غاز التخليق النفطي كأساس للوقود السائل بطريقة محايدة من الكربون تعتبر رائدة". في OMV.

كما تم تطوير أجهزة "أوراق اصطناعية" أخرى ، ولكنها عادة ما تنتج فقط الهيدروجين. يقول باحثو كامبريدج إن السبب الذي جعلهم قادرين على إنتاج منتجاتهم بطريقة مستدامة هو بفضل مزيج المواد والعوامل الحفازة التي استخدموها.

وتشمل هذه أحدث الماصات الخفيفة بيروفسكايت ، والتي توفر الجهد الكهروضوئي العالي والتيار الكهربائي لتشغيل التفاعل الكيميائي الذي يتم تخفيض ثاني أكسيد الكربون إلى أول أكسيد الكربون ، بالمقارنة مع امتصاص المواد المصنوعة من السيليكون أو المواد الحساسة للصبغ. كما استخدم الباحثون الكوبالت كمحفز جزيئي ، بدلاً من البلاتين أو الفضة. الكوبالت ليس منخفض التكلفة فقط ، ولكنه أفضل في إنتاج أول أكسيد الكربون من المحفزات الأخرى.

يبحث الفريق الآن عن طرق لاستخدام تقنيتهم ​​لإنتاج بديل مستدام للوقود السائل عن البنزين.


يستخدم Syngas بالفعل ككتلة بناء في إنتاج الوقود السائل. وقال ريزنر ، وهو أيضا زميل في سانت جون: "ما نود القيام به بعد ذلك ، بدلاً من صنع غاز التوليف أولاً ثم تحويله إلى وقود سائل ، هو تصنيع الوقود السائل في خطوة واحدة من ثاني أكسيد الكربون والماء". كلية.

على الرغم من التقدم الكبير الذي تم إحرازه في توليد الكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة مثل طاقة الرياح والطاقة الكهروضوئية ، يقول ريزنر إن تطوير البنزين التخليقي أمر حيوي ، حيث لا يمكن للكهرباء أن تلبي حاليًا سوى حوالي 25٪ من إجمالي الطلب العالمي على الطاقة. وقال "هناك طلب كبير على الوقود السائل لتشغيل النقل الثقيل والشحن والطيران بشكل مستدام".

وقال أندريه: "نحن نهدف إلى إيجاد منتجات مستدامة مثل الإيثانول ، والذي يمكن استخدامه بسهولة كوقود". "من الصعب إنتاجه في خطوة واحدة من ضوء الشمس باستخدام تفاعل الحد من ثاني أكسيد الكربون. لكننا واثقون من أننا نسير في الاتجاه الصحيح ، وأن لدينا المحفزات المناسبة ، لذلك نعتقد أننا سنكون قادرين على إنتاج جهاز يمكن أن تظهر هذه العملية في المستقبل القريب. "

كما تم تمويل البحث من قبل برنامج وينتون لفيزياء الاستدامة ، ومجلس أبحاث التكنولوجيا الحيوية والعلوم البيولوجية ، ومجلس أبحاث العلوم الهندسية والفيزيائية.

التعليقات



إنتظر قليلا حتى يظهر الرابط



5 sec


إذا أعجبك محتوى مدونتنا نتمنى البقاء على تواصل دائم ، فقط قم بإدخال بريدك الإلكتروني للإشتراك في بريد المدونة السريع ليصلك جديد المدونة أولاً بأول ، كما يمكنك إرسال رساله بالضغط على الزر المجاور ...

إتصل بنا

تابع نور المعرفة

Follow by Email

جميع الحقوق محفوظة

نور المعرفة

2016