فیلمستان

محققان دانشگاه کمبریج وسیله ای را تولید کرده اند که نور خورشید ، دی اکسید کربن و آب را به سوخت های کربن خنثی و بدون نیاز به اجزای اضافی یا برق تبدیل می کند.

به گزارش ایسنا ، این دستگاه که توسط تیمی از محققان دانشگاه کمبریج ساخته شده است ، گامی مهم در جهت دستیابی به فتوسنتز مصنوعی است. فرآیندی که گیاهان از توانایی خود در تبدیل نور خورشید به انرژی استفاده می کنند. این فرایند مبتنی بر فناوری پیشرفته "عکاسی" است که در آن ، نور خورشید ، دی اکسید کربن و آب به اکسیژن و اسید فرمیک تبدیل می شوند. اسید فرمیک یک سوخت ذخیره سازی است که می تواند به طور مستقیم یا به هیدروژن تبدیل شود.

در این تحقیق که در ژورنال Nature Energy منتشر شده است ، محققان از روش جدیدی برای تبدیل دی اکسید کربن به سوخت تمیز استفاده کردند.

این وسیله بی سیم که توسط محققان ساخته شده است ، می تواند در زمینه های انرژی مشابه مزارع خورشیدی برای تولید سوخت تمیز با استفاده از نور خورشید و آب اندازه گیری و مورد استفاده قرار گیرد. استخراج انرژی خورشیدی برای تبدیل دی اکسید کربن به سوخت یک راه امیدوار کننده برای کاهش انتشار کربن و جلوگیری از سوخت های فسیلی است. با این وجود ، تولید این نوع سوخت های تمیز و بدون فرآورده های جانبی ناخواسته یک چالش است.

دکتر کیان وانگ ، نویسنده اصلی این مطالعه از دانشکده شیمی دانشگاه دانشگاه کمبریج گفت: "دستیابی به فتوسنتز مصنوعی با درجه بالایی از انتخاب دشوار است ، زیرا می توانید به اندازه دلخواه سوخت تولید کنید." . علاوه بر این ، ذخیره سازی سوخت های گازی و جداسازی توسط فرآورده ها ممکن است پیچیده باشد. ما می خواهیم به نقطه‌ای برسیم که بتوانیم سوخت مایع تولید و حمل و نقل را آسان کنیم.

در سال 2019 ، محققان یک راکتور خورشیدی را بر اساس طرح «کاغذ مصنوعی» ساختند که از نور خورشید ، دی اکسید کربن و آب برای تولید سوخت استفاده می کند. راکتور "syngas" نامیده می شد و این فن آوری جدید بسیار شبیه به و رفتار در مقالات مصنوعی است ، اما به روشی متفاوت عمل می کند و اسید فرمیک تولید می کند.

در حالی که کاغذ مصنوعی از سلولهای خورشیدی استفاده می کند ، دستگاه جدید نیازی به این مؤلفه ها ندارد و فقط به فوتوکاتالیست های موجود در صفحه ای به نام صفحه فتوکاتالیست که برای تولید صفحه است ، تکیه می کند. این تابلوها از پودرهای نیمه هادی ساخته شده اند که می توانند در مقادیر زیادی ، به راحتی و مقرون به صرفه تهیه شوند. علاوه بر این ، فن آوری جدید مقاوم تر است و سوخت تمیز و با آسانی را حفظ می کند. واحد آزمایش 20 سانتی متر مربع است ، اما محققان می گویند این مقیاس برای رسیدن به چندین متر مربع باید نسبتاً ساده باشد. علاوه بر این ، اسید فرمیک می تواند در محلول ایجاد شود و از نظر شیمیایی به سوخت های مختلف تبدیل شود.

وانگ گفت: "ما از تعجب دیدن این دستگاه از لحاظ انتخاب عملکرد خوبی داشته است." او تقریباً هیچ محصول جانبی تولید نکرد. کاتالیزور دی اکسید کربن مبتنی بر کبالت نسبتاً پایدار است و ساخت آن آسان است.

محققان دانشگاه کمبریج وسیله ای را تولید کرده اند که نور خورشید ، دی اکسید کربن و آب را به سوخت های کربن خنثی و بدون نیاز به اجزای اضافی یا برق تبدیل می کند.

به گزارش ایسنا ، این دستگاه که توسط تیمی از محققان دانشگاه کمبریج ساخته شده است ، گامی مهم در جهت دستیابی به فتوسنتز مصنوعی است. فرآیندی که گیاهان از توانایی خود در تبدیل نور خورشید به انرژی استفاده می کنند. این فرایند مبتنی بر فناوری پیشرفته "عکاسی" است که در آن ، نور خورشید ، دی اکسید کربن و آب به اکسیژن و اسید فرمیک تبدیل می شوند. اسید فرمیک یک سوخت ذخیره سازی است که می تواند به طور مستقیم یا به هیدروژن تبدیل شود.

در این تحقیق که در ژورنال Nature Energy منتشر شده است ، محققان از روش جدیدی برای تبدیل دی اکسید کربن به سوخت تمیز استفاده کردند.

این وسیله بی سیم که توسط محققان ساخته شده است ، می تواند در زمینه های انرژی مشابه مزارع خورشیدی برای تولید سوخت تمیز با استفاده از نور خورشید و آب اندازه گیری و مورد استفاده قرار گیرد. استخراج انرژی خورشیدی برای تبدیل دی اکسید کربن به سوخت یک راه امیدوار کننده برای کاهش انتشار کربن و جلوگیری از سوخت های فسیلی است. با این وجود ، تولید این نوع سوخت های تمیز و بدون فرآورده های جانبی ناخواسته یک چالش است.

دکتر کیان وانگ ، نویسنده اصلی این مطالعه از دانشکده شیمی دانشگاه دانشگاه کمبریج گفت: "دستیابی به فتوسنتز مصنوعی با درجه بالایی از انتخاب دشوار است ، زیرا می توانید به اندازه دلخواه سوخت تولید کنید." . علاوه بر این ، ذخیره سازی سوخت های گازی و جداسازی توسط فرآورده ها ممکن است پیچیده باشد. ما می خواهیم به نقطه‌ای برسیم که بتوانیم سوخت مایع تولید و حمل و نقل را آسان کنیم.

در سال 2019 ، محققان یک راکتور خورشیدی را بر اساس طرح «کاغذ مصنوعی» ساختند که از نور خورشید ، دی اکسید کربن و آب برای تولید سوخت استفاده می کند. راکتور "syngas" نامیده می شد و این فن آوری جدید بسیار شبیه به و رفتار در مقالات مصنوعی است ، اما به روشی متفاوت عمل می کند و اسید فرمیک تولید می کند.

در حالی که کاغذ مصنوعی از سلولهای خورشیدی استفاده می کند ، دستگاه جدید نیازی به این مؤلفه ها ندارد و فقط به فوتوکاتالیست های موجود در صفحه ای به نام صفحه فتوکاتالیست که برای تولید صفحه است ، تکیه می کند. این تابلوها از پودرهای نیمه هادی ساخته شده اند که می توانند در مقادیر زیادی ، به راحتی و مقرون به صرفه تهیه شوند. علاوه بر این ، فن آوری جدید مقاوم تر است و سوخت تمیز و با آسانی را حفظ می کند. واحد آزمایش 20 سانتی متر مربع است ، اما محققان می گویند این مقیاس برای رسیدن به چندین متر مربع باید نسبتاً ساده باشد. علاوه بر این ، اسید فرمیک می تواند در محلول ایجاد شود و از نظر شیمیایی به سوخت های مختلف تبدیل شود.

وانگ گفت: "ما از تعجب دیدن این دستگاه از لحاظ انتخاب عملکرد خوبی داشته است." او تقریباً هیچ محصول جانبی تولید نکرد. کاتالیزور دی اکسید کربن مبتنی بر کبالت نسبتاً پایدار است و ساخت آن آسان است.