شکستن رکورد تولید هیدروژن از اسیدفرمیک با نور خورشید
تاریخ انتشار: ۱۸ آذر ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۹۲۵۹۶۹۹
محققان فتوکاتالیست نانویی ساختند که می‌تواند با بازده بالا از اسیدفرمیک، هیدروژن تولید کند. این کار در حضور نور خورشید انجام می‌شود.
به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، محققان فتوکاتالیست نانویی ساختند که می‌تواند با بازده بالا از اسیدفرمیک، هیدروژن تولید کند. این کار در حضور نور خورشید انجام می‌شود.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
زمانی که امیلیانو کورتس به دنبال استفاده از نور خورشید بود، از آینه‌های غول پیکر یا مزارع خورشیدی گسترده استفاده نکرد بلکه برعکس، او از دنیای نانو برای رسیدن به این هدف استفاده نمود.
کورتس می‌گوید: «جایی که فوتون‌ها، ذرات پر انرژی نور خورشید، با ساختار‌های اتمی برخورد می‌کنند، جایی است که تحقیقات ما آغاز می‌شود. ما در حال کار بر روی راه‌حل‌هایی برای جذب و استفاده موثرتر از انرژی خورشیدی هستیم.»
یافته‌های او پتانسیل بالایی دارند، زیرا سلول‌های خورشیدی و فوتوکاتالیست‌های جدید را فعال می‌کنند. صنعت امید زیادی به فوتوکاتالیست‌ها دارد، زیرا آنها می‌توانند انرژی نور را برای واکنش‌های شیمیایی در دسترس قرار دهند. اما کورتس می‌داند که یک چالش بزرگ برای استفاده از نور خورشید وجود دارد که در سلول‌های خورشیدی باید با آن مقابله کرد: نور خورشید رقیق به زمین می‌رسد، بنابراین انرژی در هر منطقه نسبتاً کم است. پنل‌های خورشیدی با پوشاندن مناطق وسیع این امر را جبران می‌کنند.
کورتس، اما از جهتی دیگر به مشکل نزدیک می‌شود. او با تیم خود در موسسه نانو LMU در حال توسعه نانوساختار‌های پلاسمونیک است که می‌توانند برای متمرکز کردن انرژی خورشیدی استفاده شود.
در این پروژه که نتایج آن در مجله Nature Catalysis منتشر شده است، کورتس، همراه با دکتر ماتیاس هران، در موسسه فریتز هابر برلین، و محققانی از دانشگاه آزاد برلین و دانشگاه هامبورگ، یک ابر بلور دو بعدی را ارائه کردند که با کمک نور خورشید هیدروژن را از اسید فرمیک استخراج می‌کند.
کورتس خاطرنشان می‌کند: «در واقع این ماده آنقدر برجسته است که رکورد جهانی تولید هیدروژن با استفاده از نور خورشید را دارد. این خبر خوبی برای صنعت تولید فتوکاتالیست و صنعت تولید هیدروژن است، زیرا آنها نقش مهمی در انتقال موفق انرژی دارند.»
کورتس و هران برای ابر کریستال خود از دو فلز مختلف در مقیاس نانو استفاده کردند. هران توضیح می‌دهد: «ما ابتدا ذراتی در محدوده ۱۰ تا ۲۰۰ نانومتر از فلز پلاسمونیک طلا ایجاد می‌کنیم.»
در این مقیاس، پدیده خاصی در مورد فلزات پلاسمونیک رخ می‌دهد که شامل نقره، مس، آلومینیوم و منیزیم نیز می‌شود: نور مرئی به شدت با الکترون‌های فلز برهم‌کنش می‌کند و باعث می‌شود که آنها به صورت رزونانسی نوسان کنند. این بدان معناست که الکترون‌ها به‌طور جمعی با سرعت بسیار زیادی از یک طرف نانوذره به سمت دیگر حرکت می‌کنند و نوعی مینی آهنربا ایجاد می‌کنند. کارشناسان از آن به‌عنوان یک لحظه دوقطبی یاد می‌کنند.
کورتس توضیح می‌دهد: «می‌توان این فرآیند را به‌عنوان یک ابرعدسی که انرژی را متمرکز می‌کند، در نظر گرفت. نانومواد ما این کار را انجام می‌دهند، اما در مقیاس مولکولی. این ویژگی به نانوذرات اجازه می‌دهد تا نور خورشید بیشتری را جذب کرده و آن را به الکترون‌های بسیار پر انرژی تبدیل کنند. این‌ها به نوبه خود به تحریک واکنش‌های شیمیایی کمک می‌کنند.»
در واقع هات‌اسپات‌های نانویی قدرت کاتالیزوری را آزاد می‌کنند. هران می‌گوید: «آرایه‌های نانوذرات طلا نور ورودی را بسیار کارآمد، با بازده بالا، متمرکز می‌کنند که اصطلاحاً نقاط داغ نامیده می‌شوند. از این نقاط داغ برای انجام واکنش شیمیایی استفاده می‌شود.»
محققان با نرخ تولید ۱۳۹ میلی‌مول در ساعت هیدروژن از اسید فرمیک برای هر گرم کاتالیزور، در حال حاضر رکورد جهانی تولید H ۲ با نور خورشید را شکستند.
منبع: خبرگزاری دانشجو
کلیدواژه: هیدروژن نور خورشید
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت snn.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری دانشجو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۲۵۹۶۹۹ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
رعایت توازن تولید و مصرف انرژی به سرمایه گذاری خارجی نیاز دارد
نرسی قربان کارشناس انرژی در گفت‌وگو با خبرنگار مهر با اشاره به اینکه ایران یکی از بزرگترین ذخایر گازی را دارا است، گفت: ایران از لحاظ تئوری می‌تواند به هاب انرژی تبدیل شود و سال‌های سال در رابطه با آن صحبت شده است زیرا ایران یکی از بزرگترین ذخایر گازی جهان را دارا است.
وی ادامه داد: ایران از لحاظ جغرافیایی در منطقه‌ای قرار دارد که به چندین کشور مختلف راه دارد؛ اعم از کشورهایی که گاز دارند به همین جهت همواره بر سر این موضوع بحث بوده که ایران بتواند ایران گاز را از کشورهایی نظیر ترکمنستان که گاز دارند دریافت و به ترکیه، هند و.... بدهد که به دلیل تحریم‌ها مکان پذیر نبود.
به گفته این کارشناس انرژی تولید انرژی در کشور ما کم نیست، بلکه مصرف انرژی در کشور ما بسیار بالاست.
وی ادامه داد: برای به تعادل رسیدن تولید و مصرف باید تولید گاز افزایش پیدا کند زیرا گاز در سبد کشور ما سهم ۷۰ درصدی دارد و اگر بخواهیم تولید گاز را افزایش دهیم که برای تولید برق و سایر مصارف را پاسخگو باشد مستلزم سرمایه گذاری بیشتر است که مقدار آن بسیار بالاست و به گفته وزیر نفت ۲۰۰ میلیارد دلار برای سرمایه گذاری نیاز داریم.
به گفته قربان در صورتی که سرمایه گذاری صورت بگیرد باید سرمایه گذاری خارجی باشد تا پاسخگوی نیاز ما باشد.
قربان در رابطه با راهکارهای بهینه سازی مصرف، خاطر نشان کرد: راه کارهای مختلفی در این زمینه در نظر گرفته شده است که یکی از آنها قیمت گذاری است به گونه‌ای که قیمت انرژی را به جایی برسانند که صرفه‌جویی در آن بسیار جذاب شود که به علت مسائل سیاسی چنین امکانی وجود ندارد
وی ادامه داد: راه کارهای دیگری نظیر سرمایه گذاری وجود دارد و بهینه سازی به طوری که در خانه و ادارات حتی کارخانه‌ها سرمایه گذاری صورت بگیرد تا مصرف بهینه باشد و با توجه به اینکه سرمایه گذاری وجود نداشته این نوع از بهینه سازی هم میسر نشده است.
این کارشناس انرژی توضیح داد: سیاست‌های انرژی دولت مرتباً در حال تغییر است و هیچ زمان سیاست واحدی را در دولت‌ها مختلف نداشته‌ایم و همه این موارد دست به دست هم داده تا بهینه سازی به تعویق می‌افتد.
کد خبر 6090017
علت فوت پزشک متخصص در استان فارس در دست بررسی است