سیاست و بازاریابی

آخرين مطالب

ابداع یک کاتالیزور جدید برای تولید هیدروژن سبز با نور نکات خواندني

ابداع یک کاتالیزور جدید برای تولید هیدروژن سبز با نور
  بزرگنمايي:

سیاست و بازاریابی - ایسنا /یک فوتوکاتالیست جدید از جنس مس-رودیوم از یک طراحی آنتن-راکتور برای تجزیه متان و بخار آب بدون حرارت خارجی در هنگام قرار گرفتن در معرض طول موج خاصی از نور استفاده می‌کند.
هیدروژن یک عنصر فراوان، قدرتمند و همه‌کاره برای تولید انرژی پاک است که می‌تواند در گذار به یک اکوسیستم انرژی پایدار حیاتی باشد.
با این حال، فرآیند شیمیایی بیش از نیمی از تولید جهانی هیدروژن به طور قابل توجهی به انتشار گازهای گلخانه‌ای کمک می‌کند.
پژوهشگران دانشگاه رایس برای غلبه بر این مشکل، کاتالیزوری ابداع کرده‌اند که می‌تواند با استفاده از نور به جای گرما برای هدایت این واکنش، اصلاح بخار متان(SMR) را کاملاً بدون انتشار هر نوع گاز گلخانه‌ای انجام دهد.
اصلاح بخار(Steam reforming) روشی برای تولید هیدروژن، مونوکسید کربن و سایر محصولات مفید از سوخت‌های هیدروکربنی مانند گاز طبیعی است. در این روش از یک دستگاه فرآورش به نام اصلاح کننده استفاده می‌شود که بخار را در دمای بالا با سوخت فسیلی واکنش می‌دهد. برای نمونه اصلاح متان به وسیله بخار به‌ طور گسترده‌ای در صنایع مختلف با هدف تولید هیدروژن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اصلاح بخار متان(SMR) نیز یک واکنش شیمیایی است که هیدروژن و مونوکسید کربن را از گاز طبیعی و سایر منابع متان تولید می‌کند.
استفاده از نور به جای گرما
این پژوهش می‌تواند برای افزایش طول عمر کاتالیزور، افزایش کارایی و کاهش هزینه‌ها در فرآیندهای مختلف صنعتی تحت تأثیر کُک‌سازی که نوعی تجمع کربن است که می‌تواند کاتالیزورها را غیرفعال کند، ضروری باشد.
این فتوکاتالیست جدید مس-رودیوم دارای طراحی آنتن-راکتوری است که متان و بخار آب را بدون نیاز به گرمایش خارجی در صورت قرار گرفتن در معرض طول موج خاصی از نور تجزیه می‌کند.
این فرآیند، هیدروژن و مونوکسید کربن تولید می‌کند که مواد اولیه با ارزشی برای صنایع شیمیایی هستند و به انتشار گازهای گلخانه‌ای منجر نمی‌شوند.
پیتر نوردلندر(Peter Nordlander)‌ استاد فیزیک و نجوم و استاد برق، مهندسی رایانه و علم مواد و مهندسی نانو در دانشگاه رایس می‌گوید: این یکی از تأثیرگذارترین یافته‌های ما تاکنون است، زیرا جایگزین بهبود یافته‌ای برای آنچه مسلماً مهم‌ترین واکنش شیمیایی برای جامعه مدرن است، ارائه می‌کند. ما یک روش کاملا جدید و بسیار پایدارتر برای انجام SMR ایجاد کرده‌ایم.
نوردلندر و نائومی هالاس(Naomi Halas) ‌استاد دانشگاه رایس و استاد مهندسی برق و رایانه از دانشگاه رایس سرپرست این مطالعه هستند که به تازگی در مجله Nature Catalysis منتشر شده است.
مسیر جدید واکنش SMR از کشفی مربوط به سال 2011 در آزمایشگاه‌های هالاس و نوردلندر در دانشگاه رایس استفاده می‌کند. آنها دریافتند که پلاسمون‌ها(نوسانات جمعی الکترون‌ها در نانوذرات فلزی) زمانی که در معرض نور قرار می‌گیرند، می‌توانند «حامل‌های داغ» را ساطع کنند که الکترون‌های پرانرژی و حفره‌هایی هستند که می‌توانند واکنش‌های شیمیایی را هدایت کنند.
تولید هیدروژن سبز
ییگائو یوان(Yigao Yuan) یک دانشجوی دکترا در دانشگاه رایس و از نویسندگان این مطالعه می‌گوید: ما فتوشیمی پلاسمونی را انجام می‌دهیم. پلاسمون در اینجا واقعاً کلید ماست، زیرا پلاسمون‌ها واقعاً جاذب‌های نور کارآمدی هستند و می‌توانند حامل‌های بسیار پرانرژی تولید کنند که می‌توانند شیمی مورد نیاز ما را بسیار کارآمدتر از ترموکاتالیز معمولی انجام دهند.
این سیستم کاتالیست جدید از نانوذرات مس به عنوان آنتن‌های جمع‌آوری انرژی استفاده می‌کند.
از آنجایی که سطح پلاسمونی نانوذرات مس به خوبی با متان پیوند نمی‌خورد، اتم‌ها و خوشه‌های رودیم به عنوان محل‌های واکنش اضافه شدند.
ذرات رودیوم مولکول‌های آب و متان را به سطح پلاسمونی متصل می‌کنند و از انرژی حامل‌های داغ برای هدایت واکنش SMR استفاده می‌کنند.
یوان می‌گوید: ما بسیاری از سیستم‌های کاتالیزوری را آزمایش کردیم، اما این یکی بهترین عملکرد را داشت.
این پژوهش نشان می‌دهد که فناوری آنتن-راکتور می‌تواند به طور موثری غیرفعال‌سازی کاتالیزور ناشی از اکسیداسیون و کُک‌سازی را برطرف کند.
این فناوری، کاتالیزور را با استفاده از نور با استفاده از حامل‌های داغ برای حذف گونه‌های اکسیژن و رسوبات کربن با موفقیت بازسازی می‌کند.
نوردلندر می‌گوید کلید این اثر قابل توجه، قرارگیری هوشمندانه رودیوم است که به طور کم و ناهموار در سطح نانوذرات پخش می‌شود.
هیدروژن در حال حاضر بیشتر در تاسیسات بزرگ و متمرکز تولید می‌شود که برای انتقال گاز به محل استفاده نیاز دارند.
در مقابل، SMR نور محور است و امکان تولید هیدروژن بر حسب تقاضا را فراهم می‌کند که یک مزیت کلیدی برای استفاده در کاربردهای مرتبط با حمل و نقل مانند ایستگاه‌های سوخت هیدروژن یا وسایل نقلیه است.
هالاس در پایان می‌گوید: این پژوهش پتانسیل فتوشیمی نوآورانه را برای تغییر شکل فرآیندهای مهم صنعتی نشان می‌دهد و ما را به آینده انرژی پایدار از نظر زیست‌محیطی نزدیک‌تر می‌کند.

لینک کوتاه:
https://www.siasatvabazaryabi.ir/Fa/News/761522/

نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield
مخاطبان عزیز به اطلاع می رساند: از این پس با های لایت کردن هر واژه ای در متن خبر می توانید از امکان جستجوی آن عبارت یا واژه در ویکی پدیا و نیز آرشیو این پایگاه بهره مند شوید. این امکان برای اولین بار در پایگاه های خبری - تحلیلی گروه رسانه ای آریا برای مخاطبان عزیز ارائه می شود. امیدواریم این تحول نو در جهت دانش افزایی خوانندگان مفید باشد.

ساير مطالب

ویژگی تبدیل پیام‌های صوتی به متن وارد واتساپ می‌شود

اولین سیستم راداری شکار یوفوها راه‌اندازی شد

یوتیوب خلاصه عملکرد کاربران در سال 2024 را منتشر کرد

سامسونگ سال آینده گوشی هوش مصنوعی برای ال‌جی می‌سازد

به‌روزرسانی بزرگ Star Wars Outlaws تغییرات زیادی در بازی ایجاد می‌کند

نمای نزدیک از سنگ های سطح مریخ و صدای محیط

گوگل ساخت تبلت پیکسل 3 را کنار گذاشته است

ایلان ماسک قهرمان جدید دنیای دیابلو 4 در کل جهان شد

غروب خورشید در سیاره ی بهرام؛ ثبت شده توسط فرودگرِ InSight

اپل: شازم تاکنون 100 میلیارد بار موسیقی‌ها را شناسایی کرده است!‌

تولید نسل جدید بتن‌های نانویی

بازی Microsoft Flight Simulator 2024 به بیش از 24 هزار بازیکن در استیم دست یافت

مدل لوکس اپل ویژن پرو با طلای 24 عیار و قیمت سرسام‌آور رونمایی شد

حالت Ranked بازی Black Ops 6 پر از افراد متقلب است

یک نظریه جدید تکان‌دهنده در مورد منشا ماه

دوربین پرچمدار Alpha 1 II سونی با قیمت معادل 6 گوشی آیفون 16 معرفی شد!

مشکلات موجود در طراحی خنک کننده گرافیک‌های Blackwell

اطلاعاتی از آمار فروش بازی Dragon Age: The Veilguard منتشر شد

مشکلات گرافیکی نسخه PS5 Pro بازی Silent Hill 2 رفع خواهد شد

زمان عرضه سری پرچمدار آینده شیائومی اعلام شد

حذف کم‌هزینه میکروپلاستیک و نانوپلاستیک ها از آب

طراحی دکل‌های فوق سبک کامپوزیتی

گوشی ویوو X200 پرو مینی با طراحی کامپکت در راه است

AMD احتمالاً وارد صنعت تراشه‌های موبایل خواهد شد

کودتای هوشمند؛ گروگانگیری 12 ربات بزرگ توسط ربات کوچک شرکت دیگر!

علاقه جامعه ایرانی به هوش مصنوعی

باگ عجیب ویندوز 11، صدای اسپیکر را روی 100 درصد قرار می‌دهد

شناخت تفاوت های علم و شبه علم

هوش مصنوعی Gauss2 سامسونگ معرفی شد؛ پشتیبانی از 14 زبان و عملکرد بهتر از نسل قبل

پیشرفت عجیب هوش مصنوعی در ده سال آینده

گزارش مالی انویدیا؛ تقاضا برای تراشه‌های هوش مصنوعی همچنان روبه‌رشد است

گزارش بلومبرگ رنگ حقیقت گرفت؛ دولت آمریکا گوگل را به فروش کروم مجبور می‌کند

علم حقیقی یا علم مجازی؟

آپدیت بزرگ پیام‌رسان فیسبوک مسنجر معرفی شد؛ از بهبود کیفیت مکالمه تا پشتیبانی از سیری

برگزاری همایش مدیران بیمه دی در تهران

چرا نباید به هوش مصنوعی اعتماد کنیم؟

گوشی‌های اقتصادی موتو G05 و G15 با المان طراحی مدل‌های پریمیوم رؤیت شدند

یک ربات کوچک، 12 ربات بزرگ را گروگان گرفت!

منتظر به‌روزرسانی PS5 Pro بازی Cyberpunk 2077 نباشید

هندزفری 2024 نویز با 45 ساعت شارژدهی و قیمت 11 دلار معرفی شد

مدت زمان حافظه گربه چقدر است؟

بازی آنلاین و رایگان جدید گوگل، شما را در برابر ماه قرار می‌دهد!

ردمی A4 5G با قیمت ارزان در بازارهای جهانی عرضه شد

رباتی که نظافت را برعهده می‌گیرد

اولین بتای اندروید 16 اعلان‌های حساس را روی صفحه قفل نمایش نمی‌دهد

اثر مشابه «بربرین» استخراج شده از زرشک با قرص متفورمین

نوجوانان استرالیایی در آستانه محدودیت استفاده از شبکه‌های اجتماعی

بلاتکلیفی در رجیستری گوشی های واردشده قبل از مصوبه دولت

کریستالی که از هوا آب می گیرد

امکان خرید و تجربه بازی در ایکس باکس کلاود گیمینگ فعال شد