ابداع روشی جدید برای جداسازی و ذخیره گازها
به گزارش سیناپرس اردبیل، دانشمندان استرالیایی می گویند که پیشرفتی در جداسازی و ذخیره سازی گاز ایجاد کرده اند که می تواند مصرف انرژی در صنعت پتروشیمی را به شدت کاهش دهد. محققان نانوتکنولوژی، ادعا می‌کنند که راهی فوق‌العاده کارآمد برای به دام انداختن و نگهداری مکانیکی گازها در پودرها، با پیامدهای صنعتی بالقوه عظیم و گسترده، یافته‌اند.
مکانیک شیمی اصطلاحی است که اخیراً ابداع شده است و به واکنش‌های شیمیایی اشاره می‌کند که توسط نیروهای مکانیکی بر خلاف اختلاف پتانسیل گرما، نور یا الکتریکی ایجاد می‌شوند. در این حالت، نیروی مکانیکی از طریق آسیاب گلوله ای تامین می شود یک فرآیند آسیاب کم انرژی که در آن یک استوانه حاوی گلوله های فولادی به گونه ای چرخانده می شود .
این تیم نشان داده است که آسیاب کردن مقادیر معینی از پودرهای خاص با سطوح فشار دقیق گازهای خاص می تواند یک واکنش مکانیکی شیمیایی ایجاد کند که گاز را به پودر جذب کرده و آن را در آنجا ذخیره می کند و به شما چیزی می دهد که اساساً یک محیط ذخیره سازی حالت جامد است که می تواند گازها را نگه دارد. این ماده با خیال راحت در دمای اتاق تا زمانی که مورد نیاز باشند باقی می مانند.
گازها را می توان در صورت نیاز با حرارت دادن پودر تا یک نقطه مشخص آزاد کرد. این فرآیند قابل تکرار است و پروفسور یان چن، یکی از نویسندگان مطالعه جدید منتشر شده در مجله Materials Today، از طریق می گوید: «پودر نیترید بور که در اولین آزمایش ها استفاده شد، تنها "حدود چند درصد" از جذب خود را از دست می دهد».
نتایج از نقطه نظر اعداد کاملاً قابل توجه است. برای مثال، این فرآیند می‌تواند گازهای هیدروکربنی را با کمتر از 10 درصد انرژی مورد نیاز امروز از نفت خام جدا کند. کرایوژنیک یک فرآیند بسیار انرژی بر است و تیم Deakin دریافتند که فرآیند آسیاب گلوله ای آن می تواند طوری تنظیم شود که گازها را به همان اندازه با استفاده از انرژی بسیار کمتر به طور موثر جدا کند.
آنها دریافتند که گازهای مختلف در شدت آسیاب، فشار گاز و دوره های زمانی متفاوت جذب می شوند. هنگامی که اولین گاز به پودر جذب شد، می توان آن را حذف کرد و فرآیند را می توان با مجموعه ای از پارامترهای متفاوت برای به دام انداختن و ذخیره گاز بعدی دوباره اجرا کرد. به همین ترتیب، برخی از گازها در دماهای بالاتر از سایرین از پودرها آزاد می‌شوند و اگر با هم ذخیره شوند، راه دومی برای جداسازی گازها ارائه می‌شود. در آزمایشات این تیم، آنها موفق شدند ترکیبی از گازهای آلکین، الفین و پارافین را با استفاده از پودر نیترید بور جدا کنند. این فرآیند کمی طول می کشد – برخی از گازها پس از دو ساعت به طور کامل جذب شدند، برخی دیگر هنوز پس از 20 ساعت جذب شدند.
محققین این پروژه می گویند: «ما واقعاً می‌خواهیم با برخی از شرکت‌های کامیون‌سازی همکاری کنیم، زیرا فضای ذخیره‌سازی ما بسیار بالاتر از بهترین نتایج فعلی است. ما می‌خواهیم با آنها کار کنیم تا ببینیم چه چالش‌هایی ممکن است برای مفید کردن این فناوری در وسایل نقلیه وجود داشته باشد. ما نیاز به حمایت صنعت داریم. نیترید بور به راحتی در مقادیر صنعتی و نسبتا ارزان در دسترس است، اما این تکنیک باید با مواد دیگر نیز کار کند. ما علاوه بر به نیترید بور به بررسی مواد دیگر ادامه می‌دهیم.»
واضح است که این پیشرفت پیامدهای بالقوه عظیمی دارد که می تواند به کاهش مصرف انرژی، کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، انتقال انرژی سبز و حتی کاهش قیمت سوخت و مواد شیمیایی کمک زیادی کند.
منبع: new atlas
مترجم: پریناز نصرتی
