نقش موثر آب در تولید سوخت های تجدیدپذیر

مهندسان OU به یک رویکرد جدید برای ارتقای سرعت تبدیل و تولید سوخت های تجدیدپذیر و فورفورال، با بهره گیری از مولکول های آب دست یافته اند.

به گزارش پایگاه خبری تاسیسات نیوز، دنیای امروز در حال حاضر با پنج مشکل بزرگ دست و پنجه نرم می کند که عبارت هستند از انرژِی، محیط زیست، آب، امنیت غذایی و سلامت عمومی. گرم شدن کره زمین هم رتبه نخست این مشکلات را به خود اختصاص می دهد چراکه بیشتر در اثر مصرف سوخت های فسیلی و در نتیجه مشکل انرژی به وجود آمده است.

مهندسین دانشگاه اوکلاهاما در همکاری با دانشگاه تالسا روش جدیدی را برای بهره گیری از آب در تولید سوخت تجدیدپذیر و تولید فورفورال ایجاد کرده اند، آب می تواند سرعت انجام این واکنش ها را به سه برابر برساند.

از یک طرف، بیان شد که آب می تواند در تسریع این واکنش ها سود رسان باشد و از سوی دیگر؛ انرژی لازم برای توزیع آب نیز فاکتوری مورد نیاز است.

دانیل رزاسکو، استاد دانشکده شیمی، مهندس زیست شناسی و مواد، دانشکده مهندسی کالج گالولی، گفت:

آب به عنوان یک حلال سازگار با محیط زیست نقش مهمی دارد و به عنوان جایگزین حلال های آلی “شناخته شده است که تازگی سرعت بخشیدن به هیدروژناسیون نیز یکی دیگر از موارد برگزیده آن به شمار می رود.

نکته قابل توجه آن است که در تولید شیمیایی انرژیو در فرایند پالایش معمولی، حضور آب در راکتورها نامطلوب است. به طور معمول، وقتی آب در یک سیستمی وجود دارد که در آن واکنش کاتالیستی رخ می دهد، معمولا وجود آب سرعت تبدیل را مهار می کند.

اما گروهی از دانش آموختگان مهندسی شیمی به تازگی کشف کرده اند که آب به عنوان یک شرکت کننده در تبدیل کاتالیزوری فورفورال و سوخت های تجدید پذیر نه تنها بدون مهار واکنش شرکت می کند، بلکه منجر به افزایش قابل ملاحظه ای در فرآیند تبدیل نیز می گردد.

فورفورال مایع بی رنگی است که در ساخت رزین های مصنوعی استفاده می شود، به بیان شفاف تر ترکیبی از زیست توده است که یک پلت فرم ارزشمند برای تولید سوخت و مواد شیمیایی ایجاد می کند.

این گروه نشان داده است که در غیاب آب، تمام مراحل واکنش روی سطح کاتالیست رخ می دهد اما وقتی مولکول حاوی یک گروه اکسید شده است، هیدروژناسیون به عنوان کاتالیزور از فاز مایع اتفاق می افتد و در واقع یک استراتژی مهم آن این است که مولکول را هیدروژنه کند تا بعدا در صنایع شیمیایی استفاده شود.

به بیان ساده تر، در حضور آب به عنوان یک حلال، هیدروژن می تواند از طریق مولکول آب واکنش را تسریع بخشد.

همواره برای دانشمندان، تبدیل آب به اجزای تشکیل دهنده اش، یعنی هیدروژن و اکسیژن کلیدی بوده است تا بتوانند سیستم هایی را برای تولید سوخت ایجاد کنند که از نظر اقتصادی هم منطقی و قابل استفاده است.

هیدروژن به طور قطع می تواند منبع انرژی پاک و جایگزین خوبی برای سوخت های فسیلی در آینده باشد.

اکنون نیز، دانشمندان توانسته اند روشی اقتصادی را برای ساخت سوخت از آب با استفاده از تجزیه آن به هیدروژن و اکسیژن با استفاده از کاتالیزورهای الکتریکی فوق نازک کشف کنند.