ساخت غشایی كه CO۲ را از بقیه گازها جدا می كند
فیكس سرور: دانشمندان غشای جدیدی ابداع نموده اند كه گاز كربن دی اكسید را از سایر گازها جدا می كند.
به گزارش فیکس سرور به نقل از ایسنا و به نقل از ساینس الرت، دانشمندان نوع جدیدی از غشای نقره خودمونتاژ را به وجود آورده اند که می تواند برای گرفتن انتشار کربن دی اکسید(CO۲) پیش از اینکه شانس انتشار در جو را داشته باشد، مورد استفاده قرار گیرد.
محققان با بهره گیری از تکنیکی که می گویند قبلاً هیچ گاه مورد آزمایش قرار نگرفته بود، غشای جداساز گاز را با اندکی از فلز باارزش نقره ساختند و جریان CO۲ را برای رشد کریستال های کوچک نقره یا دندریت ها روی این غشاء قرار دادند.
سپس این دندریت ها بازده ساختار را به طرز شایان توجهی می افزایند و موجب می شوند مقادیر زیادی CO۲ و اکسیژن بدون نیاز به استفاده از میزان زیادی از این فلز گرانبها مانند روش های پیشین از آن عبور کند.
"گرگ ماچ" مهندس تسخیر کربن از دانشگاه نیوکاسل در انگلستان توضیح داد: ما تمام این غشاء را از نقره نساخته ایم. در عوض، ما مقدار کمی از نقره را به آن اضافه کردیم و آنرا درون غشاء پرورش دادیم و عملکردی را که می خواستیم به آن اضافه کردیم.
این پروسه نمونه ای از آن چیزی است که ضبط و ذخیره کربن(CCS) نام دارد که شامل طیف گسترده ای از رویکردها برای فیلتر انتشار CO۲ با هدف جلوگیری از جاری شدن آن در جو و گرم شدن کره زمین است.
تعداد متنوعی از پروژه های CCS صنعتی در سراسر جهان اجرا شده است که بعضی از آنها به چند دهه قبل بر می گردد. اما این حوزه هنوز در حال پیشرفت است و پیشرفت های علمی و اقتصادی در زمینه ضبط کربن در همه زمان ها صورت می گیرد.
یک محدودیت بزرگ که موجب از بین رفتن بعضی از ایده ها حول CCS می شود، هزینه آن است. در صورتیکه دانشمندان ایده های درخشان و بی نظیری دارند که با موفقیت در آزمایشگاه تحقق می یابند، دریافتن چگونگی عملی ساختن و مقرون به صرفه کردن آنها در مقیاس صنعتی چیز دیگری است.
نقره نمونه دیگری از این چالش را نشان میدهد. در صورتیکه همه می دانند که نقره یک فلز گرانبها است، خیلی از ما نمی دانیم که این ماده جهت استفاده در بعضی از برنامه های CCS نیز بسیار مؤثر است.
چند روش مختلف وجود دارد که می توان CO۲ را از سایر گازها جدا کرد: با جذب، جذب سطحی و استفاده از غشاهای جداساز که بازیگرهای اصلی هستند.
غشاها در CCS بعنوان یک مانع نفوذپذیر عمل می کنند تا بعضی از گازها را متوقف کنند، در صورتیکه به سایرین اجازه عبور می دهند. پژوهشگران می گویند هنگامی که نقره در کلاسی از غشاها به نام "غشاهای دو فاز کربنات مذاب" استفاده می شود، بعضی از قوی ترین کارایی هایی را که در جداسازی CO۲ دیده می شود، ارائه می دهد.
البته نقره یک ماده ارزان نیست که همین مورد، مشکل ساز است. اما پژوهشگران دانشگاه نیوکاسل در مطالعه جدید خود، راهی برای استخراج مزایای استفاده از نقره در پروسه جداسازی CO۲ دریافت که در واقع نیازی به مقدار زیادی از عناصر نقره ندارد.
محققان در آزمایشات خود از قرص ها و لوله های آلومینیوم اکسید برای ساخت پایه غشای خود استفاده کردند و فقط مقداری نقره به مخلوط اضافه کردند. هنگامی که غشاء به کار می افتد، شبکه ای از دندریت های نقره بر روی سازه آغاز به رشد می کند.
محققان توضیح می دهند: بوسیله رشد غیرتعادلی دندریت های نقره، از مقادیر اندکی از نقره استفاده می شود که به تولید غشایی کم هزینه منجر می شود.
این گروه می گوید که این غشاء به بیشترین بازده تابحال رسیده است، در صورتیکه میزان نقره مورد نیاز به طرز شایان توجهی کاهش یافته است.
"ماچ" می گوید: مهم تر از همه، عملکرد غشاء در حد مورد نیاز برای رقابت با فرآیندهای موجود در جذب کربن است. در واقع این احتمالاً موجب می شود که تجهیزات مورد نیاز برای این کار بطور قابل توجهی کم شود و بطور بالقوه هزینه های عملیاتی را نیز می کاهد.
اگر ما بخواهیم از نقره در غشاهای CCS استفاده نمائیم، ورای سودآوری اقتصادی آن، پژوهشگران پیشنهاد می کنند که با بهره گیری از مکانیسم های نفوذ که تابحال کاملاً مورد کاوش قرار نگرفته اند، می توانیم به دنبال روش های جدید تولید غشاها باشیم.
این مطالعه در مجله Energy & Environmental Science انتشار یافته است.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب