عرفان سلیم زاده
2nd September 2011, 07:46 PM
http://www.fcc.gov.ir/ShowImage/News_Image_Width/News_Image_Base/2078703156ethanol_fuel_diagram-300x200.JPG.aspx (http://www.fcc.gov.ir/ShowImage/Real_Mode/News_Image_Base/2078703156ethanol_fuel_diagram-300x200.JPG.aspx)تولید هیدروژن ارزان‌قیمت با استفاده از اتانول و نور خورشید در روشی ابداعی و کم‌هزینه برای تولید هیدروژن، با استفاده از کاتالیزور نوری به همراه دی‌اکسیدتیتانیم در محلول اتانول و عبور نور خورشید از آن، اتانول در شرایطی بسیار معمولی تجزیه، و هیدروژن تولید میشود.
یک تیم تحقیقاتی چند ملیتی متشکل از دانشمندان دانشگاه‌های پلی‌تکنیک کاتالونیا اسپانیا، آبِردین اسکاتلند و آکلند نیوزیلند روشی ابداع کرده‌اند که با به‌کارگیری آن می‌توان هیدروژن مورد نیاز پیل‌های سوختی را با استفاده از اتانول و نورخورشید تولید کرد.
فرآیند ابداعی این محققان در مجموع ساده‌تر و ارزان‌تر از فرآیند تجزیه آب است. در این فرآیند پودر کاتالیزور نوری جامد در محلول اتانول قرارداده شده و در معرض نور فرابنفش قرار می‌گیرد. همچنین، این محلول محتوی دی‌اکسیدتیتانیوم بوده که یک ماده نیمه‌رسانا است و به عنوان ماده‌ی تولیدکننده الکترون در هنگام اصابت فوتون‌ها استفاده میشود، یعنی همان کاربری که در حال حاضر در پیل‌های خورشیدی آلی دارند. الکترون‌های تولید شده توسط نانوذرات طلای موجود در کاتالیزور نوری با اندازه 2 تا 12 نانومتر به دام افتاده و با مولکول‌های اتانول واکنش می‌دهند و هیدروژن تولید می‌کنند. جالب توجه است که همانند روش تجزیه آب، در این روش نیز اندازه ذرات اهمیتی ندارد.
این محققان در آزمایش‌های خود، برای تولید حداکثر 5 لیتر هیدروژن در هر دقیقه، یک کیلوگرم کاتالیست استفاده‌کردند. بنابراین، 9 کیلوگرم کاتالیزور قادر خواهد بود هیدروژن مصرفی یک پیل‌سوختی سه کیلوواتی را تولید کند که این پیل برای تولید برق مصرفی یک خانوار معمولی کافی است. آنها معتقدند اتانول برای تولید هیدروژن گزینه‌ای بسیار مناسب است زیرا ارزان قیمت بوده و به مقدار زیادی در دسترس است و علاوه بر این برای تبدیل شدن به هیدروژن به فشار و یا درجه حرارت زیادی نیاز ندارد از این رو نسبت به شیوه‌های رایج تولید هیدروژن انرژی کمتری مصرف میشود.
این اولین باری نیست که از نور خورشید برای تولید هیدروژن استفاده میشود، اما این شیوه به دلیل عدم نیاز به استفاده از مواد گران قیمت و استفاده از حجم زیاد انرژی نسبت به بسیاری از شیوه‌ها کم‌هزینه‌تر و مقرون به صرفه‌تر است. گفتنی است که این محققان در فکر ساخت رآکتورهایی هستند تا در آنها با بهره‌گیری از این تکنیک بتوانند انرژی پاک مورد نیاز خانه‌های مسکونی را تأمین کنند.
در کنار مزایای این روش، معایبی نیز وجود دارد. یکی از مشکلات استفاده از اتانول انتشار دی‌اکسیدکربن است و دیگر این‌که اتانولِ فاقد آلودگی تنها از رشد سریع زیست توده حاصل میشود، در حالی که آب در پیرامون ما به وفور یافت میشود. با این وجود، این فرآیند به عنوان یک نمونه علمی ارزش بررسی‌های بیشتری را دارد و حتی ممکن است بتوان از آن برای تولید الکتریسیته، در کاربردهایی مثل خودروهای پیل‌سوختی استفاده کرد. در آن صورت همان زیرساخت‌های حمل‌ونقل سوخت‌های فسیلی را به راحتی می‌توان برای تحویل اتانول استفاده کرد. بدین ترتیب حرکت به سمت خودروهای الکتریکی مسیر هموارتری را در پیش‌رو خواهد داشت.
منبع:www.sciencedaily.com
منبع:http://www.fcc.gov.ir/News343.aspx
یک تیم تحقیقاتی چند ملیتی متشکل از دانشمندان دانشگاه‌های پلی‌تکنیک کاتالونیا اسپانیا، آبِردین اسکاتلند و آکلند نیوزیلند روشی ابداع کرده‌اند که با به‌کارگیری آن می‌توان هیدروژن مورد نیاز پیل‌های سوختی را با استفاده از اتانول و نورخورشید تولید کرد.
فرآیند ابداعی این محققان در مجموع ساده‌تر و ارزان‌تر از فرآیند تجزیه آب است. در این فرآیند پودر کاتالیزور نوری جامد در محلول اتانول قرارداده شده و در معرض نور فرابنفش قرار می‌گیرد. همچنین، این محلول محتوی دی‌اکسیدتیتانیوم بوده که یک ماده نیمه‌رسانا است و به عنوان ماده‌ی تولیدکننده الکترون در هنگام اصابت فوتون‌ها استفاده میشود، یعنی همان کاربری که در حال حاضر در پیل‌های خورشیدی آلی دارند. الکترون‌های تولید شده توسط نانوذرات طلای موجود در کاتالیزور نوری با اندازه 2 تا 12 نانومتر به دام افتاده و با مولکول‌های اتانول واکنش می‌دهند و هیدروژن تولید می‌کنند. جالب توجه است که همانند روش تجزیه آب، در این روش نیز اندازه ذرات اهمیتی ندارد.
این محققان در آزمایش‌های خود، برای تولید حداکثر 5 لیتر هیدروژن در هر دقیقه، یک کیلوگرم کاتالیست استفاده‌کردند. بنابراین، 9 کیلوگرم کاتالیزور قادر خواهد بود هیدروژن مصرفی یک پیل‌سوختی سه کیلوواتی را تولید کند که این پیل برای تولید برق مصرفی یک خانوار معمولی کافی است. آنها معتقدند اتانول برای تولید هیدروژن گزینه‌ای بسیار مناسب است زیرا ارزان قیمت بوده و به مقدار زیادی در دسترس است و علاوه بر این برای تبدیل شدن به هیدروژن به فشار و یا درجه حرارت زیادی نیاز ندارد از این رو نسبت به شیوه‌های رایج تولید هیدروژن انرژی کمتری مصرف میشود.
این اولین باری نیست که از نور خورشید برای تولید هیدروژن استفاده میشود، اما این شیوه به دلیل عدم نیاز به استفاده از مواد گران قیمت و استفاده از حجم زیاد انرژی نسبت به بسیاری از شیوه‌ها کم‌هزینه‌تر و مقرون به صرفه‌تر است. گفتنی است که این محققان در فکر ساخت رآکتورهایی هستند تا در آنها با بهره‌گیری از این تکنیک بتوانند انرژی پاک مورد نیاز خانه‌های مسکونی را تأمین کنند.
در کنار مزایای این روش، معایبی نیز وجود دارد. یکی از مشکلات استفاده از اتانول انتشار دی‌اکسیدکربن است و دیگر این‌که اتانولِ فاقد آلودگی تنها از رشد سریع زیست توده حاصل میشود، در حالی که آب در پیرامون ما به وفور یافت میشود. با این وجود، این فرآیند به عنوان یک نمونه علمی ارزش بررسی‌های بیشتری را دارد و حتی ممکن است بتوان از آن برای تولید الکتریسیته، در کاربردهایی مثل خودروهای پیل‌سوختی استفاده کرد. در آن صورت همان زیرساخت‌های حمل‌ونقل سوخت‌های فسیلی را به راحتی می‌توان برای تحویل اتانول استفاده کرد. بدین ترتیب حرکت به سمت خودروهای الکتریکی مسیر هموارتری را در پیش‌رو خواهد داشت.
منبع:www.sciencedaily.com
منبع:http://www.fcc.gov.ir/News343.aspx