روش جدید دانشمند ایرانی برای جذب کربن از هوای محیط
گوپا: ترکیب جدید ابداعی زهرا اسحاقی گرجی از دانشگاه هلسینکی می تواند ۱۵۶ میلی گرم کربن دی اکسید را در هر گرم جذب کرده که با بهره گیری از گرمای کم آنرا آزاد می کند.
به گزارش گوپا به نقل از ایسنا، جذب مستقیم کربن دی اکسید از هوای رقیق به طور معمول با هزینه انرژی بالایی هم راه است. یک ترکیب جدید توسعه یافته در فنلاند می تواند این معادله را تغییر دهد.
به نقل از آی ای، محققان بخش شیمی دانشگاه هلسینکی ماده جدیدی ساخته اند که کربن دی اکسید را مستقیماً از هوای محیط، بدون واکنش با سایر گازهای جوی و بدون گرمای شدید جذب می کند.
این تکنیک که توسط زهرا اسحاقی گرجی، محقق پسادکترای دانشگاه هلسینکی توسعه داده شده است، به ترکیبی ساخته شده از یک ابر باز و یک الکل متکی است.
یک ابرباز(Superbase) یا «ابرقلیا» در شیمی عبارت است از ترکیبی به شدت پایه ای یا ماده ای که میل زیادی به جذب پروتون دارد. یون هیدروکسید قوی ترین باز ممکن در محلول آبی است، اما بازهایی وجود دارند که خیلی قویتر از آن هستند که بخواهند در آب باشند. چنین بازهایی در سنتز آلی خیلی ارزشمندند و در شیمی فیزیک آلی خیلی بنیادی اند. بحث ابرباز اولین بار در دهه ۱۸۵۰ عنوان شد.
در آزمایش های آزمایشگاهی انجام شده در گروه تحقیقاتی پروفسور تیمو ریپو(Timo Repo)، این ترکیب ظرفیت جذب کربن غیرمعمول بالایی را نشان داد.
فقط یک گرم از این ماده، ۱۵۶ میلی گرم کربن دی اکسید را از هوای تصفیه نشده جذب کرد، رقمی که به وضوح از عملکرد خیلی از نگاههای جذب مستقیم از هوای موجود پیشی می گیرد.
نکته مهم این است که این ترکیب با نیتروژن، اکسیژن یا سایر گازهای موجود در جو ترکیب نمی شود.
گرمای کم، بازدهی بالا
یکی از قابل توجه ترین مزایای این ترکیب جدید، سهولت آزادسازی کربن دی اکسید جذب شده توسط آن است.
گرم کردن این ماده تا دمای ۷۰ درجه سانتیگراد به مدت ۳۰ دقیقه برای بازیابی کربن دی اکسید تمیز کافی است که سپس می توان از آن باردیگر بهره برد.
این آزادسازی در دمای پایین، پیشرفت شایان توجهی نسبت به مواد جذب کربن معمولی است که خیلی از آنها برای بازیابی به گرمای شدید نیاز دارند.
زهرا اسحاقی گرجی می گوید: سهولت آزادسازی کربن دی اکسید مزیت کلیدی این ترکیب جدید است.
وی اشاره کرد که در ترکیبات فعلی، آزادسازی کربن دی اکسید به طور معمول به گرمای بالای ۹۰۰ درجه سانتیگراد نیاز دارد.
این ترکیب همینطور بادوام بود و بعد از استفاده مکرر، بخش زیادی از عملکرد اصلی خویش را حفظ کرد و بعد از ۵۰ چرخه ۷۵ درصد و بعد از ۱۰۰ چرخه ۵۰ درصد ظرفیت خویش را حفظ کرد.
این توانایی استفاده مجدد می تواند در صورت افزایش مقیاس این تکنیک، هزینه های عملیاتی را به میزان قابل توجهی کم کند.
ساخته شده جهت استفاده در دنیای واقعی
محققان تاکید می کنند که این ترکیب علاوه بر عملکرد، ایمن و مقرون بصرفه است. بگفته اسحاقی گرجی، این کشف بعد از بالاتر از یک سال آزمایش ترکیبات پایه مختلف حاصل شده است.
وی ادامه داد: این ترکیب جدید با آزمایش برخی از بازها در ترکیبات مختلف کشف شده است.
مؤثرترین باز، هنگامی که با بنزیل الکل ترکیب شد، مایع نهائی جذب کننده کربن را تشکیل داد.
زهرا اسحاقی گرجی خاطرنشان می کند: تولید هیچ یک از اجزای این ترکیب، گران نیست. ضمن این که این مایع غیرسمی است.
مرحله بعدی تحقیقات بر مقیاس بندی فناوری فراتر از مقادیر آزمایشگاهی متمرکز خواهد بود. برای ممکن کردن این امر، ترکیب مایع باید به صورت جامد مناسب برای سیستم های صنعتی تبدیل گردد.
اسحاقی اضافه کرد: ایده این است که این ترکیب را به ترکیباتی مانند سیلیس و اکسید گرافن متصل نماییم که تعامل با کربن دی اکسید را تقویت می کند.
این رویکرد در صورت موفقیت می تواند با ارایه روشی کم انرژی، قابل استفاده مجدد و انتخابی برای حذف کربن دی اکسید، پایه های جذب مستقیم کربن از هوا را تقویت کند؛ چالشی که با افزایش انتشار گازهای گلخانه ای بطور رو به ازدیادی فوری و ضروری شده است.
خلاصه اینکه یک ابرباز(Superbase) یا ابرقلیا در شیمی عبارت است از ترکیبی به شدت پایه ای یا ماده ای که میل زیادی به جذب پروتون دارد. چنین بازهایی در سنتز آلی خیلی ارزشمندند و در شیمی فیزیک آلی خیلی بنیادی اند. این ترکیب همین طور بادوام بود و پس از استفاده مکرر، بخش زیادی از عملکرد اصلی خویش را حفظ کرد و پس از ۵۰ چرخه ۷۵ درصد و پس از ۱۰۰ چرخه ۵۰ درصد ظرفیت خویش را حفظ کرد.
منبع: گوپا
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب