به نقل از «ایسنا»

تبدیل کربن دی اکسید به سوخت با کمک مس

تاریخ انتشار: ۸ فروردین ۱۴۰۳ | کد خبر: ۴۰۰۲۰۰۳۰

دانشمندان از مس برای تبدیل CO۲ به سوخت پایدار استفاده کردند و دریافتند که افزودن مس به فوتوکاتالیست، کارایی آن را چهار برابر می‌کند و منجر به تشکیل متانول به جای متان می‌شود.

به گزارش ایسنا، دانشمندان رویکردی را ابداع کرده‌اند که در آن اتم‌های مس به تبدیل گاز کربن دی‌اکسید(CO۲) که زمین را گرم‌ می‌کند، به سوخت پایدار کمک می‌کنند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

به نقل از اس‌ای، این تیم با تابش نور به ماده فعال شده موفق به تولید متانول شد که می‌تواند جایگزین سوخت‌های فسیلی شود.

تجمع گاز CO۲ در جو زمین باعث افزایش دمای جهانی و تسریع تغییرات آب و هوایی می‌شود.

کربن دی‌اکسید محصول جانبی سوختن سوخت‌های مبتنی بر کربن است، اما می‌تواند در جو رها نشود و دوباره به محصولات مفید تبدیل شود. این محصولات را می‌توان دوباره استفاده کرد و یک اقتصاد چرخشی ایجاد کرد.

با این حال، این رویکردها نیاز به منبع گاز هیدروژن دارند که آن نیز از سوخت‌های فسیلی به دست می‌آید و انتشار گازهای گلخانه‌ای را در این فرآیند افزایش می‌دهد.

فتوکاتالیز و الکتروکاتالیز می‌توانند از نور خورشید و آب فراوان استفاده کنند و CO۲ را به محصولات مفید تبدیل کنند، اما این فرآیند نیز چندان کارآمد نیست.

بنابراین برای تقویت این فرآیند، محققان دانشگاه کوئینزلند، دانشگاه اولم، دانشگاه بیرمنگام و دانشگاه ناتینگهام با هم همکاری کردند تا چاره‌ای بیابند.

فتوکاتالیست جدید برای تبدیل CO۲

در فتوکاتالیز، نور خورشید به یک ماده نیمه‌رسانا تابیده می‌شود تا الکترون‌ها را تحریک کند. این الکترون‌ها از میان مواد عبور می‌کنند و با کربن دی اکسید و آب واکنش می‌دهند و محصولاتی مانند متانول تولید می‌کنند.

اگرچه مواد زیادی برای دستیابی به این هدف استفاده شده است، اما محققان به دنبال موادی هستند که بتوانند به طور مؤثر بارها را حمل کنند.

آنها نیترید کربن را گرم کردند تا خواص آن را برای فتوکاتالیز به حداکثر برسانند. این تیم از اتم‌های مس استفاده کرد که از نزدیک به نیمه‌رسانا متصل می‌شوند. ضمن اینکه در کل این فرآیند از حلال استفاده نشد.

ماداسامی تانگاموتو، پژوهشگر دانشکده شیمی در دانشگاه ناتینگهام گفت: ما در رویکرد خود، مواد را در مقیاس نانو کنترل می‌کنیم. ما شکل جدیدی از نیترید کربن را با حوزه‌های نانومقیاس کریستالی توسعه دادیم که امکان تعامل مؤثر با نور و جداسازی بار کافی را فراهم می‌کند.

این ماده جدید چگونه عمل کرد؟

تارا لی‌مرسیه، دانشجوی دکترای شیمی در دانشگاه ناتینگهام افزود: ما جریان تولیدشده توسط نور را اندازه‌گیری کردیم و از آن به عنوان معیاری برای قضاوت در مورد کیفیت کاتالیزور استفاده کردیم. شکل جدید نیترید کربن حتی بدون مس نیز ۴۴ برابر فعال‌تر از نیترید کربن سنتی است.

افزودن تنها یک میلی گرم مس به یک گرم نیترید کربن، کارایی این فتوکاتالیست را چهار برابر کرد.

محققان در یک بیانیه مطبوعاتی گفتند این نیمه‌رسانا به جای ساخت متان که یکی دیگر از گازهای گلخانه‌ای است، شروع به تولید متانول که سوخت ارزشمندی است، کرد.

آندری خلبیستوف، استاد دانشکده شیمی در دانشگاه ناتینگهام می‌گوید: اطمینان از پایداری مواد کاتالیزور ما برای این واکنش مهم بسیار مهم است. یک مزیت بزرگ کاتالیزور جدید این است که از عناصر پایدار شامل کربن، نیتروژن و مس تشکیل شده است که همگی در سیاره ما بسیار فراوان هستند.

این اختراع گام مهمی در درک مواد فتوکاتالیستی است که می‌تواند به تبدیل CO۲ کمک کند و امکان ایجاد کاتالیزورهای انتخابی و قابل تنظیم را فراهم می‌کند. این کاتالیزورها را می‌توان با ایجاد تغییراتی در مقیاس نانو افزایش داد.

ایده کلی استفاده از این مواد، به جای عناصر کمیاب زمین است.

یافته‌های این پژوهش در مجله Sustainable Energy and Fuelsمنتشر شده است.

انتهای پیام

منبع: ایسنا

کلیدواژه: کربن دی اکسید مس سوخت شرکت های دانش بنیان صندوق نوآوری و شکوفایی هوش مصنوعی معاونت علمي و فناوري رياست جمهوري دانشگاه ناتینگهام کربن دی اکسید

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۴۰۰۲۰۰۳۰ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

راه اندازی طرح تحقیقاتی و تولیدی پرورش طیور در دانشگاه ملی ملایر 

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما استان همدان، مدیر گروه رشته علوم دامی دانشگاه ملی ملایر گفت: این طرح در دانشگاه و با هدف آموزشی و تحقیقاتی راه اندازی شده است.

سعید خلجی افزود: سالن تحقیقاتی پرورش طیور گروه علوم دامی دانشگاه ملایر مجهز به قفس‌های باطری شکل به ظرفیت هزار قطعه جوجه گوشتی، ۴۵۰ قطعه مرغ تخمگذار و ۲۴۰ قطعه مرغ مادر در هر دوره پرورش است.

او تصریح کرد: قابلیت اجرای طرح‌های مختلف آزمایشی این سالن در طیور گوشتی، تخمگذار و مادر، کبک و بلدرچین است و مجهز به قفس‌های باطری سه طبقه دارای آبخوری نیپل و دانخوری تراف با قابلیت تنظیم ارتفاع، منبع آب جهت اندازه‌گیری مصرف آب و سینی‌های جمع‌آوری فضولات گالوانیزه است.

مدیر گروه رشته علوم دامی دانشگاه ملی ملایر گفت: از قابلیت‌های این سالن امکان انجام انواع آزمایش‌های مربوط به تعیین نیاز مواد مغذی مورد نیاز طیور همچون پروتئین، اسید‌های آمینه، مواد معدنی و ویتامین‌ها و نیز انجام آزمایش‌های مربوط به اندازه‌گیری قابلیت هضم مواد خوراکی و ابقاء مواد مغذی است.
سعید خلجی افزود: سیستم نور سالن از طریق لامپ‌های LED تعبیه شده در ارتفاع مختلف بوده، به نحوی که نور بطور یکنواخت در بین طبقه‌های مختلف قفس‌ها روشنایی ایجاد کند.

او تصریح کرد: سیستم تهویه سالن شامل ۲ عدد فن ۹۰ جهت تخلیه هوا و یک عدد فن ۳۰ برای گردش هوای بین طبقات قفس است و بسته به سن جوجه‌ها توسط تایمر تعبیه شده روشن و خاموش می‌شود.

مدیر گروه رشته علوم دامی دانشگاه ملایر گفت: از مزایای این سالن امکان انجام طرح‌های تحقیقاتی مورد نیاز صنعت طیور با دقت و صحت بالا است و نتایج و داده‌های بدست آمده از آزمایش‌های صورت گرفته بر روی طیور مختلف در این سالن می‌تواند در مزارع تجاری سطح کشور مورد استفاده قرار گیرد.