شیمی خورشیدی می تواند دی اکسید کربن را به مواد متداول تبدیل کند



تولید بسیاری از مواد شیمیایی مهم برای سلامتی و آسایش انسان ، سوخت های فسیلی را مصرف می کند ، بنابراین به فرآیندهای استخراج ، انتشار دی اکسید کربن و تغییرات آب و هوایی کمک می کند. رویکرد جدید با استفاده از نور خورشید ، دی اکسیدکربن ضایعات را به این مواد شیمیایی اساسی تبدیل می کند ، به طور بالقوه انتشار را از دو طریق کاهش می دهد: با استفاده از گاز ناخواسته به عنوان ماده اولیه و نور خورشید ، به جای سوخت های فسیلی ، به عنوان منبع انرژی مورد نیاز برای تولید.

این فرآیند به لطف پیشرفت در کاتالیزورها یا فوتوکاتالیست های فعال شده در برابر نور خورشید به طور فزاینده ای عملی می شود. در سال های اخیر ، محققان فوتوکاتالیست هایی را ایجاد کرده اند که پیوند دوگانه پایدار بین کربن و اکسیژن موجود در دی اکسید کربن را از بین می برد. این اولین قدم اساسی در راه اندازی پالایشگاه های خورشیدی است که از گازهای زائد ترکیبات مفیدی تولید می کنند – از جمله مولکول های “پلت فرم” که می توانند به عنوان مواد اولیه برای تولید محصولات متنوعی مانند داروها ، شوینده ها ، کودها و منسوجات استفاده کنند.

فوتوکاتالیست ها معمولاً نیمه هادی هایی هستند که برای تولید الکترون های درگیر در تبدیل دی اکسید کربن به نور ماورا بنفش با انرژی بالا نیاز دارند. با این وجود نور ماوراlet بنفش کمیاب است (فقط 5 درصد از نور خورشید را نشان می دهد) و مضر است. بنابراین ، تولید کاتالیزورهای جدید که در نور مرئی با کیفیت بیشتر و با کیفیت بهتر کار می کنند ، یک هدف اصلی است. این تقاضا با طراحی دقیق ترکیب ، ساختار و مورفولوژی کاتالیزورهای موجود مانند دی اکسید تیتانیوم برطرف می شود. اگرچه فقط در پاسخ به نور ماوراlet بنفش دی اکسید کربن را به مولکول های دیگر تبدیل می کند ، اما تماس آن با نیتروژن به میزان قابل توجهی انرژی مورد نیاز را کاهش می دهد. اکنون کاتالیزور اصلاح شده فقط برای تولید مواد شیمیایی پرکاربرد مانند متانول ، فرمالدئید و اسید فرمیک – که در تولید چسب ، کف ، تخته سه لا ، کابینت ، کف و مواد ضد عفونی کننده ضروری است – به نور مرئی نیاز دارد.

در حال حاضر ، تحقیقات در مورد مواد شیمیایی خورشیدی در درجه اول در آزمایشگاه های دانشگاهی ، از جمله در مرکز مشترک فتوسنتز مصنوعی ، توسط موسسه فناوری کالیفرنیا با همکاری آزمایشگاه ملی لارنس برکلی انجام می شود. همکاری هلندی از دانشگاه ها ، صنعت و سازمان های تحقیقاتی و فناوری ، موسوم به کنسرسیوم طلوع آفتاب ؛ و گروه واکنشهای ناهمگن در انستیتوی ماکس پلانک برای تبدیل انرژی شیمیایی در مولهایم ، آلمان. برخی از شرکت های نوپا در حال کار بر روی روش دیگری برای تبدیل دی اکسید کربن به مواد مفید – یعنی استفاده از برق برای تحریک واکنش های شیمیایی هستند. اگر برق از سوزاندن سوخت های فسیلی استخراج می شود ، استفاده از الکتریسیته برای واکنش به انرژی نسبت به استفاده از نور خورشید سازگار با محیط زیست خواهد بود ، اما با اتکا به فتوولتائیک می توان این نقص را برطرف کرد.

پیشرفت های حاصل در تبدیل دی اکسید کربن به مواد شیمیایی ناشی از نور خورشید مطمئناً در سال های آینده توسط شرکت های تازه تاسیس یا شرکت های دیگر تجاری شده و توسعه بیشتری خواهد یافت. سپس صنایع شیمیایی – با تبدیل آنچه در حال حاضر زباله دی اکسید کربن به محصولات با ارزش است – یک قدم دیگر به عضویت در یک اقتصاد چرخشی واقعی ، بدون زباله و کمک به دستیابی به هدف تولید نزدیک می شود. از انتشار منفی


منبع: khabar-nab.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*