تلاش برای تولید سوخت بر پایه آب

به تازگی گروهی از دانشمندان  دانشگاه تگزاس با همراهی محققانی از   موسسه تکنولوژی ماساچوست در حال بررسی امکان تولید سوخت هیدروژنی بر پایه ماده اولیه آب هستند . اعضای این تیم پژوهشی در رابطه با عملی بودن طرح فوق اعلام  کردند : ارزیابی  بیشتری در این حوزه مورد نیاز است تا افزایش عملکرد کاتالیزور الکترولیز آب را شاهد باشیم  اما چیزی که واضح است سرعت بخشیدن به روند کاتالیزور های اکسید فلز به وسیله مواد ی ارزان قیمت ؛ هدف اصلی مطالعات  بعدی دانشمندان این حوزه خواهد بود .

کاتالیزور استرانسیوم اکسید کبالت در واکنش کاتالیزور آب ، در حدود بیست برابر بهتر از کاتالیزور صنعتی عمل کرده و به شکل قابل توجهی کاهش هزینه ها را در پی خواهد داشت.

در حال حاضر استفاده گسترده از الکترولیز آب ، مصرف بالای انرژی ، هزینه بالا و دوام محدود را به همراه دارد که این فرایند توسط  فلزات گرانبهایی همانند پلاتین و ایریدیوم انجام می شود .

تایلر میفورد ، دانشجوی کارشناسی ارشد و از نویسندگان طرح فوق الذکر در همین خصوص اظهار داشت که هدف ما از این پژوهش استفاده از انرژی های تجدید پذیر و مقرون به صرفه  است که همانند بنزین در خودرو ، محرکه  اصلی موتور ها باشد و برای توسعه این کاتالیزور ما نیازمند درکی بهتر از چگونگی فرآیند و عوامل موثر در آن هستیم . در ادامه پروفسور کیت استیونسون اعلام داشت که اکسید کبالت پروسکایت بر اساس خواص خود قادر به جایگزینی عنصر استرانسیوم در ساختار کاتالیزور خواهند بود .

در همین رابطه فیزیکدانان به توسعه سیستم های خنک کننده برای پردازنده های نسل آینده به دو پارامتر مهم در عملکرد کاتالیزور ها اشاره کردند که شامل ظرفیت پیوند کبالت اکسیژن و چگونه نزدیک شدن انرژی الکترونها در کبالت به الکترون های اکسیژن است و مقدار حفره های اکسیژن در ساختار بلوری یک اتم اکسیژن است . با استفاده از پارامترهای یاد شده کاتالیزور استرانسیوم اکسید کبالت در واکنش کاتالیزور آب ، در حدود بیست برابر بهتر از کاتالیزور صنعتی عمل کرده و به شکل قابل توجهی کاهش هزینه ها را در پی خواهد داشت.

در پایان گفتنی است که مطالعات این گروه باعث عملکرد بهبود یافته ای از کاتالیزورها با مشارکت اتم های اکسیژن است و به اذعان گروه پژوهشی؛ کاتالیزور بهبود یافته ای برای الکترولیز قلیایی آب و غلبه بر محدودیتهای موجود برای تولید سلولهای سوختی و فن آوری جدید در باتری ها طراحی خواهد شد که کاهش هزینه ها و عملکردی بهتر را در پی خواهد داشت.

شرح کامل این مطالعات و نتایج به دست آمده از آن در  آخرین شماره نشریه Nature communication  منتشر شده و در اختیار علاقه مندان قرار گرفته است.

ترجمه: احسان محمدحسینی

No tags for this post.