چین با فناوری خورشیدی از دیاکسید کربن بنزین میسازد
گروهی از پژوهشگران چینی از توسعه روشی خبر دادهاند که با استفاده از نور خورشید، آب و کربن دیاکسید میتواند مواد شیمیایی ارزشمند از جمله ترکیبات پایه بنزین را تولید کند؛ روشی که با الهام از فرآیند طبیعی فتوسنتز طراحی شده است.
این دستاورد که از سوی دانشمندانی از آکادمی علوم چین و دانشگاه علم و فناوری هنگکنگ ارائه شده، گامی در جهت تولید سوختهای پایدار توصیف شده است. در این رویکرد، همانند آنچه در گیاهان رخ میدهد، نور خورشید برای هدایت واکنشهای شیمیایی به کار گرفته میشود تا کربن دیاکسید و آب به ترکیبات قابل استفاده تبدیل شوند.
پژوهشگران مادهای ویژه طراحی کردهاند که قادر است مقدار اندکی انرژی الکتریکی را در خود ذخیره کند. این ویژگی باعث افزایش چشمگیر بازده واکنشهای شیمیایی لازم برای تبدیل کربن دیاکسید به ترکیبات مفید میشود. به گفته آنها، این سامانه با کاتالیزورهایی ترکیب شده که امکان تبدیل کربن دیاکسید به مواد شیمیایی گوناگون را فراهم میکند.
در نتیجه این فرایند، تولید کربن مونوکسید با بهرهگیری از انرژی خورشیدی امکانپذیر شده است. این ماده به عنوان یک ترکیب واسطه میتواند در مراحل بعدی به سوخت تبدیل شود و گزینهای بالقوه برای صنایعی به شمار میرود که برقیسازی آنها دشوار است، از جمله هوانوردی و کشتیرانی.
این گروه تحقیقاتی در مقالهای که هفته گذشته در نشریه علمی Nature Communications منتشر شد، اعلام کرد روش آنها راهبردی زیستالهام برای ذخیره بار الکتریکی ارائه میدهد که کاهش نوری کربن دیاکسید را به شکلی کارآمد ممکن میکند. به گفته پژوهشگران، این فناوری میتواند مسیر عمومی برای تولید سوختهای خورشیدی فراهم کند و فاصله میان انرژیهای تجدیدپذیر و نیازهای صنعتی پرمصرف را کاهش دهد.
به گفته این محققان، علاقه به فناوری فوتوکاتالیز برای تبدیل کربن دیاکسید رو به افزایش است، زیرا این روش میتواند همزمان به کاهش انتشار گازهای گلخانهای و کاهش فشار بر منابع طبیعی کمک کند. یکی از کاربردهای مهم آن، تولید سوختهای مصنوعی خورشیدی است که از نظر ساختار به سوختهای فسیلی شباهت دارند و میتوانند با زیرساختهای کنونی سوخترسانی سازگار باشند.
در این فرآیند، کربن دیاکسید ابتدا به ترکیبات واسطهای مانند کربن مونوکسید تبدیل میشود و سپس قابلیت تبدیل به هیدروکربنهای مایع را دارد؛ مسیری که امکان تولید سوختهای پایدار بدون نیاز به بازطراحی کامل سامانههای انرژی موجود را فراهم میکند.
برای افزایش کارایی فتوسنتز مصنوعی، پژوهشگران از سازوکاری مشابه طبیعت استفاده کردهاند. آنها مادهای مبتنی بر تریاکسید تنگستن اصلاحشده با نقره طراحی کردند که هنگام تابش نور، الکترونها را ذخیره و در زمان نیاز آزاد میکند. آزمایشها زیر نور خورشید نشان داده است که نور طبیعی نیز میتواند این واکنش را فعال کند و زمینه را برای کاربردهای عملی سوخت خورشیدی فراهم سازد.
