تولید سوخت هیدروژن

دستگاهی ارزان برای تولید سوخت هیدروژن از آب با نور آفتاب اختراع شد

دانشمندان دانشگاه تگزاس موفق به اختراع دستگاهی برای تولید سوخت هیدروژن از آب شدند. در ساخت این دستگاه از پنل‌های پروسکایت استفاده شده و نیروی محرکه آن نور خورشید است.

دانشمندان مدت‌ها است به دنبال ابداع روش‌هایی برای جداسازی هیدروژن از آب هستند. به این ترتیب می‌توان از ظرفیت بالای هیدروژن به عنوان یک سوخت پاکیزه بهره برد. به لطف اختراع یک دستگاه جدید، این ایده بیشتر از همیشه به واقعیت نزدیک شده است. دستگاه جدید تولید سوخت هیدروژن از آب، به منبع انرژی خاصی نیاز نداشته و با نور آفتاب کار می‌کند.

دانشمندان با استفاده از الکترودهای کاتالیزوری و سلول‌های خورشیدی پروسکایت، که در یک قالب یکپارچه شده‌اند، دست به اختراعی نوآورانه زدند. دستگاه جدید می‌تواند نرخ بهره‌وری از نور خورشید به هیدروژن را به ۶.۷ درصد برساند. کارکرد آن به سادگی قرارگیری داخل آب است.

در حال حاضر تصمیم برای مهاجرت به سوخت‌های هیدروژنی در اتومبیل‌ها زود است، اما دانشمندان پشت دستگاه تولید سوخت هیدروژنی جدید اعتقاد دارند فراهم کردن امکان استفاده از این نوع سوخت در سطحی گسترده کار آسانی است.

تولید سوخت هیدروژن

جون لو (Jun Lou)، یکی از دانشمندان حوزه موارد دانشگاه تگزاس آمریکا، در رابطه با دستاورد جدید گفت دستگاه آن‌ها شباهت زیادی با یک برگ مصنوعی دارد. محققان دانشگاه تگزاس در واقع ماژول یکپارچه‌ای که نور خورشید را به الکتریسیته تبدیل کرده و یک واکنش الکتروشیمیایی را رقم می‌زند، اختراع کرده‌اند. ماشین تازه ساخت از آب و نور خورشید برای به دست آوردن سوخت‌های شیمیایی استفاده می‌کند.


پروسکایت یکی از ستاره‌های در حال رشد در صنعت انرژی خورشیدی محسوب می‌شود. آن‌ها در صورت استفاده صحیح از ظرفیتشان، در مقایسه با پنل‌های خورشیدی سیلیکونی عملکرد بسیار بهتری ارائه می‌کنند. محققان رشته مواد در دانشگاه تگزاس از آن‌ها برای تغذیه یک کاتالیزور به منظور تقسیم آب به اکسیژن و هیدروژن بهره بردند. نکته بسیار مهم، هزینه پایین ساخت دستگاه است.

رمز پشت دستگاه جدید تولید سوخت هیدروژن از آب

روش‌های کپسوله‌سازی مورد استفاده، کلید موفقیت ماشین تولید سوخت هیدروژن دانشگاه تگزاس است. این دانشمندان روشی به منظور افزودن فیلم‌های پلیمر اطراف پنل‌های پروسکایت پیدا کردند تا این پنل‌ها حین فرو رفتن در آب آسیب نبینند. این فیلم‌های پلیمری با وجود محافظت از پنل در برابر نفوذ آب، به نور آفتاب اجازه ورود می‌دهند. کاربرد دیگر آن‌ها، عایق بین سلول‌ها و الکترودها است.

محققان انتظار دارند با مطالعه بیشتر، روش کپسوله‌سازی جدید و کارایی پنل‌های خورشیدی مورد استفاده را افزایش بدهند. اختراع جدید دانشمندان دانشگاه تگزاس پتانسیل بسیار بالایی دارد، به طوری که در آینده حتی می‌تواند یک منبع انرژی پایدار از انرژی ارائه کند!

آقای جون لو گفت به وسیله طراحی هوشمندانه سیستم، قادر خواهید بود به طور بالقوه یک حلقه (تولید سوخت) خودپایدار بسازید. حتی در صورت عدم وجود نور خورشید می‌توان از انرژی ذخیره شده در قالب سوخت شیمیایی بهره برد. البته کاربردهای بیشتری می‌توان برای دستگاه نوظهور تعرف کرد. به عنوان نمونه، برای تولید برق، محصولات هیدروژن و اکسیژن را در مخازن جداگانه قرار داده و ماژول دیگری مانند سلول سوخت را در آن‌ها گنجانید.

اگرچه طرح جدید ماشین تولید سوخت هیدروژن هنوز جای پیشرفت زیادی دارد، اما بسیاری از مشکلات دستگاه‌های قبلی را از بین برده است. به عنوان نمونه، ایزوله کردن پنل‌های پروسکایت‌ به لطف استفاده از فیلم‌های پلیمر اکنون اجازه می‌دهد آن‌ها را مستقیما در دل آب قرار بدهیم. در نتیجه فرآیند جداسازی اکسیژن و هیدروژن از آب سرعت زیادی خواهد گرفت.

اگرچه هدف اصلی تولید سوخت هیدروژنی است، اما ماشین جدید دانشمندان دانشگاه تگزاس فقط این عنصر را از آب بیرون نکشیده و اکسیژن جدا شده را نیز در اختیارشان قرار می‌دهد.

دانشمندان مدت‌ها است در جستجو برای دستیابی به سوخت‌های پاک پایدار و همیشگی، تحقیقات گسترده‌ای روی پنل‌های پروسکایت و دیگر انواع مواد انجام می‌دهند. یکی از بهترین دستاوردها طی سال‌های اخیر، همین ماشین جدید دانشگاه تگزاس محسوب می‌شود.


یکی از مشکلات پنل‌های خورشیدی مبتنی بر پروسکایت هزینه بالاتر ساخت آن‌ها است، اما محققان دانشگاه تگزاس به وسیله یک سری دست‌کاری نظیر استفاده از کربن به جای پلاتینیوم هزینه را کاهش دادند. به عقیده آقای جون لو، پایین بودن هزینه ساخت دستگاه آن‌ها به ورود سریع آن به بازار برای کاربردهای تجاری توسط همه افراد و شرکت‌ها کمک خواهد کرد. این دانشمند معتقد است دستگاه‌های یکپارچه مانند این امیدوار‌کننده هستند، چرا که سیستمی پایدار ایجاد می‌کنند.

پاسخ بدهید

وارد کردن نام و ایمیل اجباری است | در سایت ثبت نام کنید یا وارد شوید و بدون وارد کردن مشخصات نظر خود را ثبت کنید *

*