به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل ازاینترستینگ اینجینیرینگ، بر اساس تخمین های سازمان بین المللی انرژی (IEA) فناوری های جذب، استفاده و ذخیره سازی کربن (CCUS) می توانند به طور قابل توجهی انتشار CO2 جهانی را تا سال 2050 کاهش دهند.

دی اکسید کربن، گاز گلخانه ای که عامل 78 درصد تغییر در تعادل انرژی زمین بین سال های 1990 تا 2022 معرفی شده، محصول جانبی سوزاندن سوخت های فسیلی و برخی از منابع انرژی تجدید پذیر است.

از طریق فرآیندی به نام کاهش الکتروشیمیایی دی اکسید کربن  (CO2R)، CO2 می تواند به سوخت های پاک و مواد شیمیایی تبدیل شود. با این حال، تولید محصولات جانبی ناخواسته ای مانند گاز هیدروژن و کربنات در این فرایند، موجب کاهش کارایی آن می شود.

اکنون پژوهشگران دانشکده مهندسی مولکولی پریتزکر دانشگاه شیکاگو راهی برای دستکاری مولکول های آب برای کارآمدتر کردن فرایند CO2R کشف کردند.

آنها با استفاده از حلال های آلی و افزودنی های اسیدی، توانسته اند رفتار آب را به گونه ای کنترل کنند که مقدار مناسبی از پروتون ها را برای ایجاد مولکول های مورد نظر بدون تولید محصولات جانبی ناخواسته، فراهم کند.

به گفته آنها در شیمی عمومی می آموزیم که دی اکسید کربن با هیدروکسید واکنش داده و کربنات تولید می کند اما این فرایند دلخواهی نیست چرا که مولکولی را که می خواهیم ارزش گذاری کنیم را کاهش می دهد.

کارایی این روش جدید در شرایط اسیدی خفیف با استفاده از طلا یا روی به عنوان کاتالیزور، تقریبا صد درصد است. نکته قابل توجه اینجاست که استفاده از روی به عنوان یک فلز فراوان در زمین، این فرآیند را برای کاربردهای صنعتی مقرون به صرفه تر کرده و به طور بالقوه ای به رشد بازار جهانی جذب و ذخیره سازی کربن کمک می کند.

مجریان این طرح می گویند: تصور کنید می توانیم با استفاده از انرژی خورشیدی و باد، برق سبز تولید کرده و سپس از این برق برای تبدیل مجدد دی اکسید کربن به سوخت استفاده کنیم.

این دستاورد می تواند نتایج گسترده ای برای بخش انرژی و مبارزه با تغییرات اقلیمی داشته باشد. با ایجاد یک حلقه انرژی پاک که CO2 را به سوخت های قابل استفاده تبدیل می کند، این روش جدید راه حل امیدوارکننده ای برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و کاهش اثرات گرمایش جهانی فراهم می آورد.

این پیشرفت همچنین با تلاش های شرکت هایی مانند « Carbon Engineering»«کربن اینجینیرینگ»،« Opus 12»«اوپوس 12» و « Dioxide Materials»«دی اکسید متریالز» که در حال توسعه فناوری های CO2R در مقیاس تجاری هستند، هم راستاست.

همچنین توانایی تبدیل CO2 به سوخت های پاک مانند اتانول یا متان می تواند ضمن ایجاد یک چرخه کربن حلقه بسته، وابستگی به سوخت های فسیلی را کاهش و منابع انرژی پایدار را ارتقا دهد.

علاوه بر این، این مطالعه قابلیت استفاده از فلزات فراوان در زمین مانند روی را به عنوان کاتالیزور نشان می دهد و راه را برای فرآیندهای کاتالیزوری پایدارتر و مقرون به صرفه تر در صنایع مختلف هموار می کند.

برای اهداف تحقیقاتی پلاتین، نقره و طلا کاتالیزورهای فوق العاده و بسیار پایداری هستند اما برای کاربردهای صنعتی هزینه بسیار بالایی روی دست تولید کنندگان می گذارند.

نتایج این تحقیقات در نشریه نیچر منتشر شده است.

انتهای پیام/