نانوکاتالیست محققان دانشگاه تهران به کمک محیط زیست می‌آید
به گزارش روز سه شنبه گروه علمی ایرنا از دانشگاه تهران، با توسعه تحقیقات در زمینه انرژی‌های پاک و لزوم کاهش میزان آلاینده‌های گازی ناشی از احتراق سوخت‌های فسیلی، به استفاده از مواد طبیعی به عنوان ماده اولیه تولید سوخت‌های زیستی توجه شده است.
جنگل‌ها و ضایعات جنگلی، محصولات و ضایعات کشاورزی، باغداری و صنایع غذایی، فضولات دامی و جلبک‌ها از مهم‌ترین منابع تولید نفت زیستی اند.
یکی از محققان این طرح وجود اتم‌هایی اکسیژن، نیتروژن و گوگرد در سوخت‌های زیستی را یکی از معایب استفاده از آنها دانست و گفت: حضور اتم‌هایی موسوم به هترواتم‌ها در سوخت‌های زیستی موجب بروز آلودگی‌های زیست‌محیطی و خوردگی حین احتراق می‌شود. بنابراین حذف اتم نیتروژن از سوخت موجب افزایش کیفیت سوخت و کاهش آلودگی زیست‌محیطی می‌شود.
دکتر مرتضی حسین پور امام افزود: در این طرح سعی شده با سنتز یک نانوکاتالیست به این هدف برسیم. سوخت تهیه شده از میکروجلبک‌ها حاوی مقادیر زیادی ترکیبات نیتروژن دار؛ از جمله آمینواسیدهاست. بنابراین احتراق این سوخت‌ها موجب تولید و رهاسازی گازهای آلاینده ناکس می‌شود. استفاده از نانوذرات کاتالیستی جهت حذف ترکیبات نیتروژن‌دار از سوخت‌های زیستی موجب شده است بازدهی فرایند مذکور نسبت به زمانی که از کاتالیست‌های معمولی استفاده می‌شود، افزایش چشمگیری داشته باشد.
این محقق در خصوص نوآوری‌های پژوهش یادشده اظهار کرد: پژوهش حاضر نسبت به کارهای مشابه قبلی از دو جهت متمایز است. مورد اول فرایند تولید نانوکاتالیست است؛ در این پژوهش برای تولید نانوکاتالیست از روش نوین آب فوق بحرانی استفاده شده است. این روش یک روش سنتز سریع بوده و موجب سنتز نانوذرات با توزیع اندازه یکنواخت و بازدهی تولید بالا می‌شود. نوآوری دوم مربوط به استفاده از اسید فرمیک به‌عنوان منبع تولید هیدروژن فعال است.
به گفته وی در این تحقیق ابتدا نانوکاتالیست Na ZSM-5 از روش آب فوق بحرانی سنتز شد. پس از تبدیل این نانوکاتالیست به H ZSM-5، برای نیتروژن زدایی سوخت زیستی حاصل از نوعی جلبک موسوم به کلرلا ولگاریس استفاده شده و این فرایند در حضور مخلوطی آب دما بالا و اسید فرمیک صورت گرفته است.
با کمک مخلوط آب و اسید فرمیک دما بالا، شرایط انحلالی بهتر فاز آلی در فاز آبی مهیا شده و موانع انتقال جرم رفع می‌شود. بنابراین، سطح تماس واکنشگر با کاتالیست هتروژن بیشتر و این موضوع موجب افزایش درجه نیتروژن زدایی می‌شود.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های مرتضی حسین پور امام، دانش آموخته دکترای مهندسی شیمی دانشگاه تهران، دکتر ابوعلی گلزاری، دانش آموخته دکترای مهندسی محیط زیست و محمد صابر، دانشجوی مقطع دکترای مهندسی شیمی انستیتو فناوری توکیو است. نتایج این پژوهش در مجله سوخت/Fuel با ضریب تأثیر 4.61 منتشر شده است.
