Index
ورود کاربر
Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی ذخیره خروجی XML خروجی متنی خروجی PDF
کد خبر : 213788
تاریخ انتشار : 27 تیر 1396 12:4
تعداد مشاهدات : 97

گاز هیدروژن از منابع غیرفسیلی تولید شد

پژوهشگران دانشگاه گیلان در تحقیقات خود نانوذراتی را سنتز کرده اند که می توانند در فرایند تولید گاز هیدروژن از منابع غیرفسیلی، به عنوان کاتالیست عمل کنند.
به گزارش پایگاه اطلاع رسانی دستاوردهای انقلاب اسلامی به نقل از خبرگزاری مهر؛ هیدروژن به عنوان یکی از امیدوار کننده ترین منابع انرژی پاک محسوب می شود.

اهمیت این گاز به اندازه ای است که آن را سوخت قرن آینده می دانند. هیدروژن که راندمان احتراق بالایی دارد، برای سوختن تنها به اکسیژن نیازمند بوده و تک محصول آن آب است. لذا زمانی که به عنوان سوخت در موتورها استفاده شود، آلایندگی نداشته و می تواند مقدار گاز گلخانه ای را کاهش دهد. با وجود تمامی مزایای ذکر شده، به منظور استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت، محدودیت هایی در مراحل تولید، ذخیره سازی و انتقال آن وجود دارد.

به گفته  دکتر محمدحسن لقمانی، عضو هیأت علمی دانشگاه گیلان و یکی از محققان این طرح؛ گاز هیدروژن را می توان از دو منبع فسیلی (اکسایش جزئی نفت سنگین، فرایند رفورمینگ گاز طبیعی) و غیر فسیلی تولید کرد، اما منابع فسیلی محدود و تجدید ناپذیرند. با این وجود، درحال حاضر ٩٨ درصد از کل هیدروژن تولید شده در جهان، از سوخت های فسیلی به دست می آید. هدف از انجام این طرح، تولید درجای گاز هیدروژن از منبع غیرفسیلی بوده است.

وی افزود: برای دستیابی به این هدف نانوذرات مس-آهن بر پایه بور سنتز شدند تا با توجه به فعالیت کاتالیزوری خوب بتوان از آن ها در فرایند هیدرولیز کاتالیزوری سدیم بوروهیدرید به منظور تولید هیدروژن، به عنوان کاتالیست استفاده کرد. این نانوذرات از قیمت ارزان و روش تهیه ی ساده ای برخوردارند.

وی گفت: طبق نتایج به دست آمده در حضور نانوکاتالیست های سنتز شده، بازده تولید گاز هیدروژن افزایش بسیار چشمگیری داشته است. همچنین بعد از اتمام فرایند، تغییری در ساختار فازی نانوکاتالیست ها ایجاد نشده و حتی بعد از چهار مرحله استفاده همچنان ۸۰ درصد توانایی اولیه خود را حفظ می کنند. 

لقمانی گفت: تقریباً اکثر روش های وابسته به منابع غیر فسیلی( همچون روش های فتوالکتروشیمیایی، بیوشیمیایی، و برقکافت آب) نیازمند مصرف نوع دیگری از انرژی مانند برق، گرما و نور جهت تولید گاز هیدروژن هستند. بنابراین ضمن در نظر گرفتن منبع غیرفسیلی، استفاده از حداقل انرژی جهت تولید بهینه و ملایم بودن شرایط تولید گاز، باید لحاظ شود. در این طرح با استفاده از نانوکاتالیست های سنتز شده تولید گاز هیدروژن در دمای اتاق و با راندمان بالا محقق شد.

این محقق در خصوص کاربردهای گاز هیدروژن عنوان کرد: استفاده از گاز هیدروژن محدود به پالایشگاه ها و صنایع عظیم پتروشیمی نیست. این گاز در صنایع غذایی، تهیه پلاستیک، پلی استر و نایلون، فرآیند هیدروژنه کردن روغن های خوراکی، در نیروگاه های برق به عنوان خنک کننده ی ژنراتورها، فرایند تولید آمونیاک، مواد شوینده، داروسازی ها و صنایع چسب نیز کاربرد دارد.

وی ادامه داد: در این طرح، اثر عوامل پایدارساز مختلف با نسبت های مولی متفاوت، بر اندازه و ساختار نانوذرات مس-آهن و همچنین فعالیت کاتالیزوری آن مورد بررسی قرار گرفته است.

لقمانی خاطر نشان کرد: از دیگر موارد بررسی شده، اثر دما بر اندازه  نانوذرات بوده است؛ در ادامه این کاتالیست ها در فرایند هیدرولیز سدیم بوروهیدرید و تولید گاز هیدروژن استفاده شده و پایداری نانوکاتالیست ها بعد از پایان فرایند تولید گاز هیدروژن مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین از آزمون های XRD, FE-SEM, TEM, BET و ICP جهت بررسی نتایج قسمت های مختلف استفاده شده است.

این محقق خاطرنشان کرد: سدیم بوروهیدرید حدود ۱۰ درصد وزنی خود، دارای ذخیره  هیدروژن است. این ماده در شرایط بی اثر تا دمای ۴۵۰ درجه سانتی گراد پایدار است. اما در حضور یک حلال پروتونی (آب و متانول) به طور پیوسته از طریق مکانیسم حلال پوشی گاز هیدروژن تولید می کند. واکنش هیدرولیز(آبکافت) سدیم بوروهیدرید یک واکنش گرمازاست و بعد از آزاد سازی هیدروژن ، ماده ی بوراکس تولید می شود.

به گفته وی، بوراکس یک ماده  افزودنی صابون و عوامل شوینده و نسبتاً غیرسمی است. این ماده همچنین می تواند با جذب هیدروژن توسط روش های متفاوت، مجدداً سوخت بوروهیدرید تولید کند.

وی ادامه داد:این نانوذرات کمک می کنند که شرایط فرایند تولید هیدروژن را بهینه تر شده و مصرف انرژی کمتر می کنند. از هیدروژن می توان به عنوان سوخت پاک در صنایع پتروشیمی و پالایشگاه، نیروگاه برق و صنایع غذایی استفاده کرد.

دکتر محمد حسن لقمانی، پروفسور عبدالله فلاح شجاعی، اعضای هیأت علمی دانشگاه گیلان، و مرتضی خاکزاد، دانش آموخته ی کارشناسی ارشد شیمی معدنی دانشگاه گیلان، در انجام این طرح همکاری داشته اند. نتایج این تحقیقات در مجله ی Energy با ضریب تأثیر ۴/۵۲۹ (جلد ۱۲۶، سال ۲۰۱۷، صفحات ۸۳۰ تا ۸۴۰) چاپ شده است.




نظر شما



نمایش غیر عمومی
تصویر امنیتی :