ساخت یك كاتالیزگر جدید برای تولید هیدروژن از آب دریا
تعمیركار: پژوهشگران دانشگاه هوستون(Houston) موفق به ابداع یك كاتالیست یا كاتالیزگر جدید شده اند كه می تواند با بهره وری بالا از آب دریا در مقیاس بزرگ هیدروژن تولید نماید.
به گزارش تعمیركار به نقل از ایسنا و به نقل از ساینس دیلی، آب دریا یكی از منابع زمین است كه به وفور وجود دارد و بعنوان یك منبع عظیم هیدروژن و آب شرب در اقلیم های خشك شناخته می شود. حالا پژوهشگران پیشرفت مهمی را با یك كاتالیزور جدید رقم زده اند كه قادر به برآورده كردن نیازها در مقیاس صنعتی است و برای شروع الكترولیز آب دریا نیاز به ولتاژ نسبتاً كمی دارد.
آب دریا بعنوان منبع غنی هیدروژن كه یك منبع انرژی پاك نیز هست شناخته می شود، اما حتی با وجود فناوری های تجزیه آب كه قادر به تولید هیدروژن از آب شیرین هستند، تجزیه آب دریا همچنان یك چالش است.
پژوهشگران دانشگاه "هوستون" از دستیابی به یك موفقیت چشم گیر با یك كاتالیزور واكنش تكامل اكسیژن جدید آگاهی داده اند كه همراه با یك كاتالیزور واكنش تكامل هیدروژن به توانایی مورد نیاز برای پشتیبانی از نیازهای صنعتی رسیده است، در صورتیكه برای شروع الكترولیز آب دریا نیاز به ولتاژ نسبتاً كمی دارد.
"فروكافت" یا كاتالیز تغییر در سینتیك یك واكنش شیمیایی با بهره جویی از یك كاتالیزگر است. هدف از كاتالیز، بیشتر تهییج مرحله آغازین واكنش است. به عبارت دیگر، كاتالیزگر نقش یك آغازگر را بازی می نماید. همین طور به واكنشی كه در آن كاتالیز صورت پذیرد، واكنش كاتالیتیك یا فروكافته گفته می شود.
پژوهشگران می گویند این دستگاه متشكل از نیتریدهای فلزی رایج و ارزان قیمت می تواند خیلی از موانع موجود در راهكارهای قبلی برای تولید ارزان هیدروژن یا آب شرب سالم از آب دریا را برطرف كند.
"ژیفنگ رن" نویسنده این مطالعه اظهار داشت: یك مانع بزرگ در این راه، عدم وجود یك كاتالیزور بود كه بتواند بطور موثر آب دریا را تجزیه كند تا تولید هیدروژن بدون اینكه یون های سدیم، كلر، كلسیم و سایر مؤلفه های آب دریا كه بعد از آزاد شدن می توانند بر روی كاتالیزور تاثیر منفی بگذارند و آنرا غیرفعال كنند، صورت گیرد. یون های كلر خصوصاً مشكل ساز هستند، برای اینكه كلر نیاز به ولتاژ بیشتر از مقدار لازم برای آزاد سازی هیدروژن دارد.
پژوهشگران این كاتالیزور را با آب خلیج گالوستون(Galveston) در ساحل تگزاس آزمایش كردند كه موفقیت آمیز بود.
دكتر "دیوید اندرسون" رئیس دانشكده فیزیك دانشگاه هوستون اظهار داشت: این كاتالیزور با فاضلاب نیز كار می كند كه منبع دیگری از هیدروژن را از آب هایی فراهم می آورد كه بدون انجام روش های تصفیه گران قیمت غیر قابل استفاده می باشد. بیشتر پژوهشگران از آب شیرین تمیز برای تولید هیدروژن بوسیله تجزیه آب استفاده می نمایند، اما آب شیرین تمیز در دسترس محدود است.
این كاتالیزورها می توانند در یك الكترولیز كننده قلیایی دو الكترود قرار بگیرند كه می تواند با استفاده از اتلاف گرما و بوسیله یك دستگاه ترموالكتریك یا یك باتری تامین نیرو شود.
ولتاژهای سلولی مورد نیاز برای تولید چگالی جریان 100 میلی آمپر بر سانتیمتر مربع از 1.564 ولت تا 1.581 ولت است.
پژوهشگران می گویند میزان ولتاژ مهم می باشد، برای اینكه در صورتیكه حداقل ولتاژ 1.23 ولت برای تولید هیدروژن لازم است، كلر با ولتاژ 1.73 ولت تولید می شود و این به این معنا است كه دستگاه باید قادر به تولید سطح مدلول داری از ولتاژ بین دو سطح باشد.
این مطالعه در مجله Nature Communications انتشار یافته است.
منبع: تعمیركار
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب