جالب است بدانید محققان یک مفهوم کارآمد را برای تبدیل دی اکسید کربن به سوخت های پاک و پایدار، بدون هیچ گونه محصول جانبی یا ضایعات ناخواسته ایجاد کرده اند.
جهت اطلاعات بیشتر در این حوزه تا پایان این مطلب با های فن تک همراه باشید.
محققان دانشگاه کمبریج قبلا نشان داده بودند که کاتالیزورهای بیولوژیکی یا آنزیم‌ها می‌توانند با استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر، اما با راندمان پایین، سوخت تولید کنند.
آخرین تحقیقات آنها راندمان تولید سوخت را 18 برابر در محیط آزمایشگاهی بهبود بخشیده است و نشان می دهد که انتشار کربن آلاینده را می توان به طور کارآمد و بدون اتلاف انرژی به سوخت سبز تبدیل کرد.
بسیاری از روش‌های تبدیل CO2 به سوخت، محصولات جانبی ناخواسته‌ای مانند هیدروژن را نیز تولید می‌کنند. دانشمندان می‌توانند شرایط شیمیایی را تغییر دهند تا تولید هیدروژن را به حداقل برسانند، اما این کار عملکرد تبدیل CO2 را نیز کاهش می‌دهد: بنابراین می‌توان سوخت پاک‌تر و با قیمت به صرفه تولید کرد.
اثبات مفهومی که در کمبریج ایجاد شده است بر آنزیم های جدا شده از باکتری ها تکیه دارد تا واکنش های شیمیایی را که CO2 را به سوخت تبدیل می کند، فرآیندی به نام الکترولیز« در شیمی و صنعت، شیوه‌ای برای جداسازی عنصرها و ترکیب‌هایی است که با پیوند شیمیایی به هم متصل هستند. این جداسازی با گذراندن جریان الکتریکی مستقیم (DC) از میان این مواد صورت می‌گیرد. »، تامین کند.
آنزیم ها نسبت به سایر کاتالیزورها مانند طلا کارایی بیشتری دارند، اما نسبت به محیط شیمیایی محلی خود بسیار حساس هستند. اگر محیط محلی دقیقاً مناسب نباشد، آنزیم ها از هم می پاشند و واکنش های شیمیایی آهسته است.
محققان از روش های محاسباتی برای طراحی سیستمی برای بهبود الکترولیز CO2 استفاده کردند. با استفاده از سیستم مبتنی بر آنزیم، سطح تولید سوخت 18 برابر در مقایسه با راه حل معیار فعلی افزایش یافت.
دکتر سام کاب، اولین نویسنده مقاله شیمی طبیعت، گفت: «ما در نهایت با سوختی، بدون هیچ محصول جانبی و فقط تلفات انرژی ناچیز، سوخت‌های پاک را با حداکثر کارایی تولید کردیم. با الهام گرفتن از زیست شناسی، به ما کمک می کند تا سیستم های کاتالیزور مصنوعی بهتری را توسعه دهیم، که اگر بخواهیم الکترولیز CO2 را در مقیاس بزرگ به کار ببریم، چیزی است که به آن نیاز داریم.
پروفسور اروین ریسنر که این تحقیق را رهبری می کرد، گفت: «الکترولیز نقش مهمی در کاهش انتشار کربن دارد. ما به جای جذب و ذخیره دی‌اکسید کربن، که فوق‌العاده انرژی‌بر است، مفهوم جدیدی برای جذب کربن و ساختن چیزهای مفید از آن به روشی کم‌مصرف به نمایش گذاشته‌ایم.»
محققان می گویند که راز الکترولیز کارآمدتر CO2 در کاتالیزورها نهفته است. در سال‌های اخیر پیشرفت‌های زیادی در توسعه کاتالیزورهای مصنوعی صورت گرفته است، اما آنها هنوز از آنزیم‌های مورد استفاده در این کار فاصله دارند.
محققان در آینده می‌خواهند از آنچه آموخته‌اند برای مقابله با برخی از مشکلات چالش برانگیز که کاتالیزورهای پیشرفته کنونی با آنها دست و پنجه نرم می‌کنند، استفاده کنند، مانند استفاده از CO2 مستقیم از هوا، چراکه اینگونه شرایطی بوجود می آید که خواص آنزیم‌ها به عنوان کاتالیزور ایده‌آل می شود.
های فن تک از شما دعوت می کند نظرات خود را در مورد این مقاله به اشتراک بگذارید