راهی برای تبدیل دی‌اکسید‌کربن به سوخت با ارزش

دانشمندان علت اصلي تغييرات آب و هوايي در سراسر جهان را گازهاي گلخانه‌اي مي‌دانند. به اين دليل که گازهاي گلخانه‌اي گرما را در جو نگه مي‌دارند و زمين را گرم‌تر مي‌کنند. تحقيقات دانشمندان نشان مي‌دهد که درجه حرارت زيادتر مشکلات اصلي را در زمين موجب مي‌شود. اين مشکلات شامل کاهش يخ‌هاي دريا، بالا آمدن سطح آب درياها، به‌خطر افتادن حيات اقيانوس‌ها و رويدادهاي شديد آب‌وهوايي هستند. پيش‌بيني شده است که چنين مشکلاتي موقعيت را بدتر خواهد کرد؛ مگر اينکه دولت‌هاي سراسر جهان براي کاهش گازهاي گلخانه‌اي دست به عملي بزنند. دي‌اکسيدکربن يکي از اصلي‌ترين گازهاي گلخانه‌اي است. بيشتر اين گاز توسط فعاليت‌هاي انسان‌ها در ارتباط با سوخت‌هاي فسيلي براي توليد برق، گرما و حمل‌ونقل ايجاد مي‌شود. به منظور استفاده از راه‌حل‌هاي توليد انرژي پاک، چندين صنايع بزرگ سعي کرده‌اند سوخت‌هاي فسيلي را کنار بگذارند. اکنون، تيمي از محققان اعلام کرده‌اند که آزمايش موفقي را انجام داده‌اند که دي‌اکسيدکربن را به سوخت مايع تبديل مي‌کند. تحقيق توسط دانشمندان دانشگاه رايس در ايالت‌متحده انجام شده است. اين يافته‎ها اخيرا در مجله انرژي طبيعي چاپ شده است. محققان ابزاري به نام راکتور ساخته‌اند که دي‌اکسيدکربن را به اسيد فرميک خالص تبديل مي‌کند. اسيد فرميک ماده‌اي است که در مورچه‌ها و برخي حشرات و همچنين در بسياري از گياهان يافت مي‌شود؛ و به‌عنوان ماده آنتي‌‌باکتريال در فرايند توليد برخي لباس‌ها به‌کار مي‌رود. هاشن ونگ که رهبري تيم را به عهده دارد، مهندس بيومولکولي در دانشگاه رايس است. او در بيانه‌اي عنوان کرده که نتايج آزمايش مهم هستند چون اسيدفرميک حامل اصلي انرژي است. بنابراين، اين ماده مي‌تواند راهي براي استفاده مجدد دي‌اکسيدکربن و جلوگيري از انتشار آن در جو فراهم آورد.ونگ گفت: «اين سوخت سلولي مي‎تواند الکتريسته توليد کند و دي‌اکسيدکربن خارج کند که مي‌توان مجددا آن را دريافت و بازيافت کرد.» او افزود: «ساير روش‌هاي تبديل اسيد کربنيک به اسيد فرميک نياز به فرايند تصفيه شديد دارند.» چنين روش‌هايي هزينه‌بر هستند و نياز به انرژي فراواني دارند. سرپرست تيم دانشگاه رايس گفت که براي رسيدن به روش کم‌هزينه و صرفه‌جويي در انرژي مي‌توانند تعداد مراحل استفاده شده در فرايند سنتي را کاهش دهند. محققان گزارش داده‌اند که نرخ بازدهي راکتور 42 درصد است. به اين معنا که تقريبا نيمي از انرژي الکتريکي مي‌تواند در اسيدفرميک به‌صورت سوخت مايع ذخيره شود. سرپرست تيم گفت که «اين راکتور مي‌تواند با کمترين ضايعات، 100 ساعت کار کند و اسيدفرميک توليد کند.» ونگ ادامه داد که راکتور به‌راحتي مي‌تواند براي توليد ساير محصولات با ارزش، از جمله سوخت‌هاي مبتني بر الکل مورد استفاده قرار گيرد. محققان خاطرنشان کرده‌اند که اين فناوري همچنين مي‌تواند کمک بزرگي در حل مشکل ديگر انرژي، چگونگي ذخيره مقادير زياد نيرو در فضايي کوچک، باشد. ونگ اظهارکرد که براي مثال، اسيدفرميک مي‌تواند به‌عنوان ماده نگهدارنده هيدروژن به کار رود. احتمال مي‌رود که در آينده از هيدروژن به‌عنوان منبع انرژي احتمالي در اتومبيل‌ها و قطارها استفاده شود. در توليد نيروي الکتريسته، هيدروژن با اکسيژن ترکيب مي‌شود و آب و بخار را در جو رها مي‌کند. محققان مي‌گويند که يافته‌هايشان نشان مي‌دهد که اسيدفرميک تنها مي‌تواند 1000 برابر انرژي را در خود نگه دارد، همان مقداري که هيدروژن هم نگه مي‌‌دارد. ونگ گفت: از آنجا که متراکم و کم‌حجم کردن و ذخيره هيدروژن دشوار است، در حال حاضر «استفاده از هيدروژن به‌عنوان سوخت چالشي بزرگ براي توليد اتومبيل‌هاي هيدروژني است.» او اضافه کرد که تيم قصد دارد به کار خود تا بهبود روند ادامه بدهد. به منظور کمک به مبارزه با تغييرات آب و هوايي تيم همچنين قصد دارد تا با انتقال اين فناوري به نقاط مختلف جهان هزينه‌هاي زيست‌محيطي را کاهش دهد. ونگ همچنين گفت: «کاهش دي‌اکسيدکربن موضوع بسيار مهمي است چون بر گرمايش زمين تاثير دارد. اگر بتوانيم برق را از منابع تجديدپذيري مانند خورشيد يا باد به دست آوريم، مي‌توانيم چرخه تکراري ايجاد کنيم که بدون آلوده‌کردن هوا دي‌اکسيدکربن به ماده مهمي تبديل شود.»