تیم شیمی در جستجوی بهکارگیری فتوسنتز مصنوعی و نانولولهها برای تولید هیدروژن
کارا برن (Kara Bren)، استاد دانشکده شیمی دانشگاه روچستر میگوید: «اکثر افراد از هیدروژن بهعنوان یک سوخت کاملاً پاک یاد میکنند؛ در حالیکه امروزه تولید این سوخت بدون استفاده از منابع انرژی غیر سبز و آلاینده، کاری ساده نیست. پیش از این نیز افرادی اقدام به تولید هیدروژن با بهکارگیری انرژی خورشیدی کرده بودند اما نتیجه تحقیقات کنونی ما میتواند بازدهی این فرایند را ارتقا داده و موجب کاربردی شدن آن گردد».
دیگر اعضای تیم تحقیقاتی دانشگاه روچستر عبارتند از: پروفسور شیمی، ریچارد ایزنبرگ (R. Eisenberg)؛ استادیار شیمی، تاد کراس (T. Krauss) و استادیار شیمی، پاتریک هلند (P. Holland). این دانشمندان فتوسنتزهای مصنوعی یعنی موادی که همچون گیاهان از نور خورشید برای انجام فرایندهای شیمیایی استفاده میکنند، را بررسی مینمایند. آنچه روش دانشگاه روچستر را از تلاشهای گذشته متمایز میکند وسیلهایست که آنها آمادهسازی نمودهاند. این وسیله به سه ماژول تقسیم شده و این امکان را بهوجود میآورد تا اجرا و بهینهسازی مراحل مختلف پروسه تولید هیدروژن، مستقل از هم و با بازدهی بالاتری نسبت به سایر روشها انجام گیرد.
اولین ماژول، نور خورشید را برای تولید الکترونهای آزاد بهکار میگیرد. یک مولکول طبیعی کمپلکس به نام کروموفور که گیاهان برای جذب نور خورشید استفاده میکند برای تولید مؤثر الکترونها ساخته خواهد شد.
ماژول دوم، غشایی اشباع از نانولولههای کربن است نانولولههای کربن به عنوان سیمهای مولکولی کوچک عمل میکنند و ضخامت آنها، یک میلیون برابر کوچکتر از تار موی انسان است. بهمنظور ممانعت از جذب مجدد الکترونهای توسط کروموفورها،کانالهای غشای نانولوله موجب دور شدن الکترون از این مولکولها شده و الکترونها را به سمت سومین ماژول هدایت میکند.
در ماژول سوم کاتالیستها الکترونها را جهت تشکیل هیدروژن از آب به کار میگیرند. هیدروژن تولیدی با این روش قابل استفاده در خودروهای پیلسوختی، منازل و یا نیروگاههای هیدروژنی است.
با جداسازی دومین و سومین ماژول به وسیله غشای نانولوله، شیمیدانان امیدوارند، فرآیند جمعآوی نور خورشید نسبت به فرآیند تولید هیدروژن ایزوله شود. ایزولهسازی فرایند موجب میشود، محققان بتوانند قابلیت سیستم خود در جمعآوری و تمرکز نور خورشید را به حداکثر برسانند؛ بدون آنکه در قابلیت تولید هیدروژن خللی وارد شود و یا برعکس. کارا برن این مزیت را وجه تمایز سیستم ابداعی خود از سیستمهای قبلی میداند؛ چون طراحی سیستمهای قبلی بهگونهای بود که ارتقای یک قابلیت سیستم، فاکتور دیگر را بهصورتی غیرقابل پیشبینی کاهش میداد.
با سلام . به وبگاه رسمی علم و دانش خوش آمدید ! من شایان شیت ره هستم دانش آموز دبیرستان سلام صادقیه ! این پروژه تحقیقی بنده است . تا این جا 77 مطلب ثبت گردیده . امید وارم از این مطالب نهایت استفاده رو ببرید . با تشکر مدیریت !
بازدید دیروز : 5
کل بازدید : 45305
کل یاداشته ها : 77