به نقل از «ایران اکونومیست»

ابداع شیوه‌ای جدید برای تبدیل گازهای گلخانه‌ای به سوخت

تاریخ انتشار: ۱۲ مهر ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۱۲۵۳۶۹

گروهی از محققان در فرآیندی به نام اکسیداسیون نوری و با استفاده از نور و فلزاتی مانند مس، با موفقیت متان را به متانول تبدیل کردند که بهترین دستاورد تاکنون در تبدیل گاز متان به سوخت مایع در دما و فشار محیط محسوب می شود.

به گزارش گروه علم و آموزش ایران اکونومیست از  پایگاه اخبار  علمی سای تک دیلی، نتایج این مطالعه‌ در مجله Chemical Communications منتشر شده است، این واکنش بهترین دستاورد در تبدیل گاز متان به سوخت مایع در دما و فشار محیط (به ترتیب ۲۵ درجه سانتی‌گراد و یک بار) است.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

این تبدیل در دما و فشار اتاق اتفاق افتاد و از متان، یک گاز گلخانه‌ای قوی، برای تولید سوخت استفاده شد. روش جدید گاز متان را به متانول مایع تبدیل می کند.

واژه بار به عنوان یک واحد فشار از کلمه یونانی به معنای وزن (باروس) گرفته شده و یک بار برابر با ۱۰۰ هزار پاسکال (۱۰۰ کیلو پاسکال)، نزدیک به فشار اتمسفر استاندارد در سطح دریا است.

یافته‌های این مطالعه گامی مهم در جهت دسترسی به گاز طبیعی به عنوان منبع انرژی برای تولید سوخت‌های جایگزین بنزین و گازوییل است. باوجود این واقعیت که گاز طبیعی یک سوخت فسیلی است، تبدیل آن به متانول نسبت به سایر سوخت های مایع هم گروه آن، دی اکسید کربن کمتری (CO۲) تولید می کند. متانول در تولید بیودیزل و صنایع شیمیایی در برزیل حیاتی است و در آنجا برای سنتز انواع محصولات استفاده می شود.

علاوه بر این، جمع‌آوری متان از جو برای کاهش پیامدهای منفی تغییرات اوضاع اقلیمی بسیار مهم است.

مباحث مهمی در جامعه علمی در مورد میزان ذخایر متان مطرح است. بر اساس برخی برآوردها، ممکن است پتانسیل انرژی آن ها دو برابر سایر سوخت های فسیلی باشد. مارکوس داسیلوا، نویسنده اول مقاله از دانشگاه فدرال سائو کارلوس (UFSCar) گفت: در گذار به انرژی‌های تجدیدپذیر، برخی مواقع باید از تمام این متان استفاده کنیم. 

به گفته ایوو فریتاس تکسیرا استاد این دانشگاه و دیگر نویسنده مقاله، فوتوکاتالیست مورد استفاده در این مطالعه یک نوآوری کلیدی بود.

وی گفت: گروه ما با اکسید کردن متان در یک مرحله، نوآوری مهمی بدست آورد. در صنایع شیمیایی، این تبدیل از طریق تولید هیدروژن و گاز دی اکسید کربن در حداقل دو مرحله و در شرایط دما و فشار بسیار بالا صورت می‌گیرد. موفقیت ما در تولید متانول در شرایط ملایم و در عین حال صرف انرژی کمتر، یک گام بزرگ رو به جلو است.

به گفته این محقق، این نتایج راه را برای تحقیقات آینده در مورد استفاده از انرژی خورشیدی برای این فرآیند هموار می کند و به طور بالقوه اثرات زیست محیطی آن را بیشتر کاهش می دهد.

 

فوتوکاتالیست ها

دانشمندان در آزمایشگاه، نیترید کربن کریستالی را به شکل پلی هپتازین ایمید (PHI) با استفاده از فلزات واسطه غیر نجیب یا فراوان، به ویژه مس، سنتز کردند تا فوتوکاتالیست‌های فعال نور مریی تولید کنند.

آنها سپس از فوتوکاتالیست ها در واکنش های اکسیداسیون متان با پراکسید هیدروژن به عنوان آغازگر استفاده کردند. کاتالیزور مس-PHI حجم زیادی از محصولات مایع اکسیژن دار، به ویژه متانول (۲۹۰۰ میکرومول در هر گرم ماده یا میکرومول در یک گرم در چهار ساعت) تولید کرد.

این محقق گفت: ما بهترین کاتالیزور و سایر شرایط ضروری برای واکنش شیمیایی را کشف کردیم، مانند استفاده از مقدار زیادی آب و فقط مقدار کمی پراکسید هیدروژن که یک عامل اکسید کننده است. همچنین قصد داریم از اکسیژن به طور مستقیم برای تولید پراکسید هیدروژن در خود واکنش استفاده کنیم. این روند در صورت موفقیت آمیز بودن، باید حتی از نظر اقتصادی ایمن تر و اقتصادی تر شود.

دانشمندان در این مطالعه، از متان خالص استفاده کردند، اما در آینده این گاز از انرژی‌های تجدیدپذیر مانند زیست توده استخراج خواهد شد.

بر اساس گزارش سازمان ملل، متان تاکنون باعث حدود ۳۰ درصد از گرمایش کره زمین از دوران پیش از صنعتی شدن بوده است. انتشار متان ناشی از فعالیت های انسانی می تواند تا ۴۵ درصد در دهه پیش رو کاهش یابد و از افزایش تقریبا سه دهم درجه سانتی گراد دما تا سال ۲۰۴۵ جلوگیری کند.

استراتژی تبدیل متان به سوخت مایع با استفاده از فوتوکاتالیست جدید است و به صورت تجاری در دسترس نیست، اما پتانسیل آن در کوتاه مدت قابل توجه است. 

  منبع: خبرگزاری ایرنا برچسب ها: گازهای گلخانه ای ، انرژی‌های فسیلی ، فناوری

منبع: ایران اکونومیست

کلیدواژه: گازهای گلخانه ای انرژی های فسیلی فناوری دما و فشار

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت iraneconomist.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایران اکونومیست» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۱۲۵۳۶۹ 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:

کشف نشانه‌ای تازه در مریخ برای اثبات وجود موجودات فضایی

ناسا گازی را در مریخ شناسایی کرده است که «تولید شده توسط موجودات زنده روی زمین» است و دانشمندان را در مورد آنچه ممکن است در این سیاره سرخ پنهان شده باشد، گیج کرده است.

مریخ نورد کنجکاوی جریان پیوسته‌ای از گاز متان را از دهانه گیل کشف کرد که در زمان‌های مختلف روز ظاهر می‌شود و به صورت فصلی در نوسان است.

تیم تحقیقاتی معتقد است که متان می‌تواند در زیر نمک سخت شده پنهان شده و تنها زمانی که دمای مریخ افزایش می‌یابد یا زمانی که کنجکاوی بالای پوسته حرکت می‌کند، از آن خارج می‌شود.

روی زمین، این مولکول ساده که از یک اتم کربن و چهار اتم هیدروژن تشکیل شده است، معمولاً نشانه حیات است.

به نظر می‌رسد نقطه‌ای که گاز متان در دهانه گیل از آن بیرون آمده تنها نقطه‌ای در سیاره سرخ بوده که کنجکاوی در آن گاز را کشف کرده است.

دانشمندان آزمایش‌هایی را برای شبیه سازی شرایط خاک مریخ در آزمایشگاه انجام دادند تا بفهمند چه اتفاقی ممکن است در واقعیت بیفتد. آن ها کشف کردند که در طول یک دوره طولانی، نمک‌ها (پرکلرات ها) از اعماق سطح سنگی و غبارآلود سیاره یا آنچه به عنوان "رگولیت" شناخته می‌شود، خارج می‌شوند.

"پرکلرات‌های سمی" در یخ به دام افتاده در زیر سطح مریخ فراوان هستند. با تبخیر تدریجی یخ، بخار نمکی فیلتر شده و بخشی از آن را جا می‌گذارد.

هنگامی که مقدار کافی نمک در سنگ جمع می‌شود، نوعی پوسته یا صدف ایجاد می‌کند.

دانشمندان نوشتند: در مریخ، چنین فرآیندی می‌تواند به طور طبیعی در یک دوره زمانی طولانی در مناطقی از یخ‌های کم عمق رخ دهد، و ممکن است نمک کافی در لایه بالایی برای تشکیل پوسته جمع شود.

با بالا آمدن بخار نمک، گاز متان با منشا ناشناخته (تاکنون) نیز بالا می‌رود. این می‌تواند از "نوعی ارگانیسم زنده" ناشی شده باشد، یا می‌تواند ناشی از فرآیند‌های زمین شناسی در زیر سطح مریخ باشد که برای دانشمندان نامرئی باقی مانده است.

این مطالعه در مجله JGR Planets منتشر شد.

منبع: دیلی میل

باشگاه خبرنگاران جوان علمی پزشکی علوم فضایی و نجوم