سنتز سوخت از متان هوا
صنعتی شدن فرآیندی که منجر به این واکنش می‌شود، راه را برای تولید یک گاز گلخانه‌ای بسیار موثر به سوخت باز خواهد کرد. کشفیاتی از این دست، در وضعیت بحران انرژی و گرمایش جهانی می‌تواند بسیار موثر باشد، مشروط بر این‌که قابلیت صنعتی شدن و تبدیل شدن به یک دستاورد کاربردی را داشته باشد. روش‌ها و شیوه‌های اینچنینی می‌تواند، به راهی موثر برای کاستن ار انتشار گازهای گلخانه‌ای در عین پاسخگویی به نیاز روزافزون انرژی بر اثر شد جمعیت، تبدیل شود. در این زمینه متان و دی‌اکسید کربن نقش کلیدی دارند، اما به دلیل نیمه عمر پایین متان در جو زمین، معمولا در آن نام برده نمی‌شود، اگرنه متان اثر گلخانه‌ای به مراتب قدرتمندتری از دی‌اکسیدکربن دارد.
به گزارش ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ریاست جمهوری؛ مهندس احسان اکبری محقق این طرح از گاز سنتز شده را به‌عنوان یک گاز پراستفاده در فرآیندهای مختلف صنایع شیمیایی و متالورژی عنوان کرده و در این باره گفته است: «گاز سنتز مخلوطی از هیدروژن و دی‌اکسید کربن است که در صنایع شیمیایی و متالورژی کاربرد فراوان دارد. این گاز مفید را می‌توان از گاز طبیعی به دست آورد. بدین منظور روش‌های مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد که دراین بین تولید گاز سنتز به کمک فرآیند ریفرمینگ خشک گاز متان هم از لحاظ صنعتی و هم از لحاظ زیست‌محیطی بسیار حائز اهمیت است.»
این محقق دانشگاه علم و صنعت ایران غیر فغال شدن کاتالیست‌ها بر اثر تشکیل کک رو مهم‌ترین مشکل این روش می‌داند. مشکلی که او و همکارانش تلاش کردند با استفاده از فن‌آوری نانو بر آن غلبه کنند. در طرح حاضر یک نانوکاتالیست نانوکامپوزیتی ارزان سنتز شده است که مقاومت بالاتری نسبت به کاتالیستهای رایج در برابر غیرفعال شدن دارد. مزیت عمده این نانوکاتالیست، علاوه بر مقاومت بالا ارزان بودن آن است، که امکان تجاری و صنعتی شدن طرح را فراهم می‌کند.
اکبری در خصوص مراحل این پژوهش می‌گوید :« در این پژوهش سنتز نانوکاتالیست Ni-MgO-Al2O3 با نسبت مولی MgO/Al2O3 برابر یک به روش هم رسوبی مورد بررسی قرار گرفته است. شناخت خصوصیات نانوکاتالیستهای تهیه شده به‌منظور بررسی نحوه‌ی عملکرد آن‌ها در فرایند ریفرمینگ خشک گاز متان از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است و با شناخت دقیق ساختار کاتالیست، می‌توان عملکرد آن را در فرآیند پیش‌بینی نمود. بنابراین در این پژوهش علاوه بر آزمون رآکتوری، از آنالیزهای BET، جهت اندازه‌گیری مساحت سطح و مشخص کردن اندازه خلل و فرج‌ها، آزمون XRD برای شناسایی نوع فاز بلوری کاتالیست، آزمون TPR جهت بررسی شرایط احیای گونه‌های اکسیدی در نانوکاتالیست پایه‌دار، آزمون TPO جهت بررسی میزان کربن تشکیل شده بر روی سطح کاتالیست مستعمل و همچنین میکروسکوپ الکترونی روبشی به‌منظور تعیین مورفولوژی سطح، مقدار، نحوه تجمع ذرات و اندازه آن‌ها استفاده شده است.»
او دلیل بهبود عملکرد کاتالیست سنتز شده در این روش‌را افزایش سطح فعال ذرات به دلیل کاهش ابعاد آن‌ها با استفاده از نانوفناوری عنوان کرده می‌گوید نتایج آنالیز BET نشان داد که ساختار نانو بلوری نانوکاتالیست سنتز شده دارای سطح ویژه بالای 190 مترمربع بر گرم است که این موضوع بهبود چشمگیر عملکرد کاتالیستی آن‌ها را در پی دارد. همچنین این نانوکاتالیستها در مدت‌زمان واکنش 700 دقیقه پایداری بالایی از خود به نمایش گذاشتند»
این طرح با همکاری مهندس احسان اکبری- دانش‌آموخته مقطع کارشناسی ارشد دانشگاه علم و صنعت ایران- دکتر سید مهدی علوی- عضو هیأت علمی دانشگاه علم و صنعت ایران- و دکتر مهران رضایی- عضو هیأت علمی دانشگاه کاشان- انجام شده است. نتایج این پژوهش در مجله Fuel با ضریب تأثیر 4/601 (جلد 194، سال 2017، صفحات 171 تا 179) منتشر شده است.
غزال غضنفری
No tags for this post.
