ساخت برگ مصنوعی با قابلیت تولید سوخت پاک
تولید انرژی پایدار در سال‌های اخیر به شکل چشمگیری پیشرفت کرده اما هنوز راه زیادی تا رهایی کامل از وابستگی به سوخت‌های فسیلی باقی مانده است. دانشمندان در تازه‌ترین تلاش خود، موفق به تولید نوعی برگ مصنوعی شدند که قادر به تولید سوخت ترکیبی پاک است.
گام کلیدی در جهت این هدف تولید پایدار سین گاز (گاز سنتزی) است که از هیدروژن و مونواکسید کربن تشکیل شده است. در حال حاضر سین گاز در سطح گسترده‌ای در تولید سوخت‌ها، داروها، پلاستیک‌ها و کودها کاربرد دارد؛ با وجود روش‌های متعدد، از بقایای زغال‌سنگ یا فرآورده‌های نفتی برای تولید این گاز استفاده می‌شود. به همین دلیل محصول نهایی کربن خنثی نیست.
دستگاه برگی جدید کاملا در آب قرار دارد و با نور خورشید تقویت می‌شود اما در روزهای ابری هم قادر به فعالیت است؛ این دستگاه بدون انتشار کربن‌دی اکسید در هوا قادر به تولید سین‌گاز پایدار است. به گفته‌ی اروین رینسر از دانشگاه کمبریج بریتانیا:
ممکن است چیزی درباره‌ی سین‌گاز نشنیده باشید اما هر روز محصولاتی را مصرف می‌کنید که با این گاز تولید شده‌اند. قابلیت تولید پایدار این گاز یکی از گام‌های ضروری در پایان چرخه‌ی کربنی دنیا و پایه‌گذاری صنایع پایدار سوخت و مواد شیمیایی است.
برگ مصنوعی جدید در حال کار
برگ مورداشاره از فرآیند فتوسنتز گیاهان تقلید می‌کند و نور، آب و کربن‌دی‌اکسید دریافتی را از طریق یک کاتالیزور کبالتی به‌نام پراوسکیت ترکیب می‌کند. از سوی دیگر هیدروژن و کربن مونواکسید تولید می‌کند که از ترکیب آن‌ها سین‌گاز به دست می‌آید.
با اینکه بازدهی این دستگاه در حال حاضر پائین است، امکان بهبود آن در پژوهش‌های آینده وجود خواهد داشت. به گفته‌ی دانشمندان این دستگاه ترکیب منحصربه‌فردی از مواد و کاتالیزورها است که آن را در میان همتایان خود بی‌رقیب می‌سازد. به گفته‌ی ویرجیل آندری، شیمی‌دان دانشگاه کمبریج: «کاربرد این فناوری صرفا محدود به کشورهای گرمسیری یا ماه‌های تابستانی سال نمی‌شود. می‌توان در هر نقطه از دنیا و هنگام غروب و طلوع از آن استفاده کرد.»
ابداع تازه‌ی دانشمندان در نقاطی از جهان اهمیت پیدا می‌کند که همیشه امکان تولید برق پایدار وجود ندارد یا نور خورشید ثابت نیست. با اینکه منابع برق تجدیدپذیر مثل باد و خورشید روزبه‌روز در تولید برق بهتر می‌شوند اما تقاضای انرژی در سراسر جهان فراتر از میزان تولید است و از طرفی حمل‌ونقل سنگین، کشتی‌رانی و سفرهای هوایی همه به سوخت‌های تمیزتری نیاز دارند؛ راه‌حل این مشکلات در کاربرد برگ مصنوعی نهفته است.
تیم پژوهشی برگ مصنوعی نسبت به کاتالیزورها و ترکیب مواد اطمینان دارند و این نشانه‌ی خوبی برای آیندگان است. در نهایت شاید نیازی به سین‌گاز به‌عنوان مرحله‌ی میانی تولید سوخت نباشد و بتوان به‌صورت مستقیم به تولید سوخت مایع کربن خنثی پرداخت. به‌گفته‌ی ریسنر:
در مرحله‌ی بعدی به‌جای اینکه در ابتدا سین گاز را تولید کنیم و سپس آن را به سوخت مایع تبدیل کنیم، به‌صورت یکجا از کربن دی‌اکسید و آب به سوخت مایع می‌رسیم.
نظرات