توسعه یک روش کارآمدتر برای تولید «هیدروژن سبز»

به گزارش خبرنگار علم و فناوری آنا، دانشمندان دانشگاه کلرادوی آمریکا روشی جدید و کارآمد برای تولید هیدروژن سبز یا گاز سنتز سبز که پیش‌ساز سوخت‌های مایع است را توسعه دادند. این پیشرفت پتانسیل آن را دارد که راه را برای رویکرد‌های سبزتر مصرف انرژی در بخش‌هایی مانند حمل و نقل، تولید فولاد و تولید آمونیاک هموارتر کند.

این مطالعه جدید به تازگی در مجله علمی «Joule» منتشر شده است و بر تولید هیدروژن یا گاز سنتز (syngass) که مخلوطی از هیدروژن و مونوکسید کربن است و می‌تواند به سوخت‌هایی مانند بنزین، گازوئیل و نفت سفید تبدیل شود، تمرکز دارد.

گروه پژوهشی دانشگاه کلورادو زمینه را برای اولین روش تجاری مناسب برای تولید این سوخت با استفاده از انرژی خورشیدی فراهم می‌کند. این ممکن است به مهندسان کمک کند تا گاز سنتز را با روش پایدارتری تولید کنند.

رهبری این گروه را «آل وایمر» استاد دپارتمان مهندسی شیمی و زیستی بر عهده دارد.

«کنت وارن»؛ Kent Warren یکی از دو نویسنده اصلی این مطالعه جدید و دانشیار مهندسی شیمی و زیستی می‌گوید: «روشی که من دوست دارم در مورد آن فکر کنم، این است که در آینده وقتی به پمپ بنزین می‌روید، گزینه‌های بدون سرب، فوق بدون سرب و اتانول داشته باشید و در کنار آن‌ها یک گزینه اضافی سوخت خورشیدی نیز وجود داشته باشد که از نور خورشید، آب و دی‌اکسید کرین به دست آمده است. ما امیدواریم که این سوخت، نسبت به سایر سوخت‌هایی که از زمین استخراج می‌شود، مقرون به صرفه‌تر باشد.

به طور سنتی، مهندسان گاز هیدروژن را از طریق الکترولیز و یا استفاده از الکتریسیته برای تجزیه مولکول‌های آب به گاز هیدروژن و یا اکسیژن، تولید می‌کنند. در مقابل، رویکرد «ترموشیمیایی» این گروه پژوهشی وجود دارد که از گرمای تولیدشده توسط پرتو‌های خورشیدی برای تکمیل واکنش‌های شیمیایی استفاده می‌کند.

این روش همچنین می‌تواند مولکول‌های دی‌اکسید کربن جو را تجزیه کرده و آن را برای تولید مونوکسید کربن استفاده کند.

پیش از این دانشمندان نشان داده بودند که چنین رویکردی برای ساخت هیدروژن و مونوکسید کربن امکان‌پذیر است، ولی ممکن است برای تولید گاز سنتز یا syngass به شیوه تجاری مناسب، کارآمد نباشد.

در این مطالعه جدید، پژوهشگران نشان دادند که این واکنش‌ها را می‌توانند در فشار‌های بالا با استفاده از مواد آهن- آلومینات که نسبتاً ارزان هستند و در زمین وجود دارند، انجام دهند. فشار‌های بالاتر به آن‌ها اجازه داد تا تولید هیدروژن بیش از دو برابر افزایش پیدا کند.

این مطالعه با عنوان Pressure-enhanced performance of metal oxides for thermochemical water and carbon dioxide splitting در مجله علمی Joule منتشر شده است.