علمی فناوری 11:13 - 21 آبان 1398
محققان دانشگاه هوستون(Houston) موفق به ابداع یک کاتالیست یا کاتالیزگر جدید شده‌اند که می‌تواند با بهره‌وری بالا از آب دریا در مقیاس بزرگ هیدروژن تولید کند.

ساخت یک کاتالیزگر جدید برای تولید هیدروژن از آب دریا

به گزارش ایسنا و به نقل از ساینس دیلی، آب دریا یکی از منابع زمین است که به وفور وجود دارد و به عنوان یک منبع عظیم هیدروژن و آب آشامیدنی در اقلیم‌های خشک شناخته می‌شود. اکنون محققان پیشرفت مهمی را با یک کاتالیزور جدید رقم زده‌اند که قادر به برآورده کردن نیازها در مقیاس صنعتی است و برای شروع الکترولیز آب دریا نیاز به ولتاژ نسبتاً کمی دارد.

آب دریا به عنوان منبع غنی هیدروژن که یک منبع انرژی پاک نیز هست شناخته می‌شود، اما حتی با وجود فناوری‌های تجزیه آب که قادر به تولید هیدروژن از آب شیرین هستند، تجزیه آب دریا همچنان یک چالش است.

محققان دانشگاه "هوستون" از دستیابی به یک موفقیت چشمگیر با یک کاتالیزور واکنش تکامل اکسیژن جدید خبر داده‌اند که همراه با یک کاتالیزور واکنش تکامل هیدروژن به توانایی مورد نیاز برای پشتیبانی از نیازهای صنعتی رسیده است، در حالی که برای شروع الکترولیز آب دریا نیاز به ولتاژ نسبتاً کمی دارد.

"فروکافت" یا کاتالیز تغییر در سینتیک یک واکنش شیمیایی با بهره‌جویی از یک کاتالیزگر است. هدف از کاتالیز، بیشتر تهییج مرحله آغازین واکنش است. به عبارت دیگر، کاتالیزگر نقش یک آغازگر را بازی می‌نماید. همچنین به واکنشی که در آن کاتالیز صورت پذیرد، واکنش کاتالیتیک یا فروکافته گفته می‌شود.

محققان می‌گویند این دستگاه متشکل از نیتریدهای فلزی رایج و ارزان قیمت می‌تواند بسیاری از موانع موجود در راهکارهای قبلی برای تولید ارزان هیدروژن یا آب آشامیدنی سالم از آب دریا را برطرف کند.

"ژیفنگ رن" نویسنده این مطالعه گفت: یک مانع بزرگ در این راه، عدم ​​وجود یک کاتالیزور بود که بتواند به طور موثر آب دریا را تجزیه کند تا تولید هیدروژن بدون اینکه یون‌های سدیم، کلر، کلسیم و سایر مؤلفه‌های آب دریا که پس از آزاد شدن می‌توانند بر روی کاتالیزور تاثیر منفی بگذارند و آن را غیرفعال کنند، انجام شود. یون‌های کلر به ویژه مشکل ساز هستند، زیرا کلر نیاز به ولتاژ بیشتر از مقدار لازم برای آزاد سازی هیدروژن دارد.

محققان این کاتالیزور را با آب خلیج گالوستون(Galveston) در ساحل تگزاس آزمایش کردند که موفقیت آمیز بود.

دکتر "دیوید اندرسون" رئیس دانشکده فیزیک دانشگاه هوستون گفت: این کاتالیزور با فاضلاب نیز کار می‌کند که منبع دیگری از هیدروژن را از آب‌هایی فراهم می‌کند که بدون انجام روش‌های تصفیه گران قیمت غیر قابل استفاده است. بیشتر محققان از آب شیرین تمیز برای تولید هیدروژن از طریق تجزیه آب استفاده می‌کنند، اما آب شیرین تمیز در دسترس محدود است.

این کاتالیزورها می‌توانند در یک الکترولیز کننده قلیایی دو الکترود قرار بگیرند که می‌تواند با استفاده از اتلاف گرما و از طریق یک دستگاه ترموالکتریک یا یک باتری تامین نیرو شود.

ولتاژهای سلولی مورد نیاز برای تولید چگالی جریان 100 میلی آمپر بر سانتیمتر مربع از 1.564 ولت تا 1.581 ولت است.

محققان می‌گویند میزان ولتاژ مهم است، زیرا در حالی که حداقل ولتاژ 1.23 ولت برای تولید هیدروژن لازم است، کلر با ولتاژ 1.73 ولت تولید می‌شود و این به این معنی است که دستگاه باید قادر به تولید سطح معنی داری از ولتاژ بین دو سطح باشد.

این مطالعه در مجله Nature Communications منتشر شده است.

انتهای پیام


10291421
 
پربازدید ها
پر بحث ترین ها

مهمترین اخبار علمی فناوری

علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» سخنگوی سازمان اورژانس کشور گفت: از آغاز طرح سلامت نوروزی تاکنون ۴۰ هزار و ۶۵۵ عمل جراحی اورژانسی در کشور انجام شده است.  
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» سازمان فناوری اطلاعات اعلام کرد که در سال گذشته بیش از ۴۰ هزار تغییر کاربری غیرمجاز توسط سامانه پنجره واحد زمین، شناسایی شد.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» رئیس اداره پایش زنجیره مصرف دارو، از توزیع ۲۰ میلیون عدد وارفارین وارداتی طی ۴ ماه خبر داد.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» مشاور رئیس و مدیرکل روابط عمومی سازمان سنجش جدیدترین آمار ثبت نام نوبت دوم آزمون سراسری ۱۴۰۳ را اعلام کرد.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» سیاه‌چاله مرکزی کهکشان راه شیری جرمی حدود ۴.۳ میلیون برابر خورشید دارد و یک سیاه‌چاله فعال است.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» نتایج تحقیقات نشان می‌دهد که مصرف روزانه سرکه به افراد دارای اضافه وزن کمک می‌کند تا هشت کیلوگرم وزن کم کنند.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» شیائومی در اولین حضور خود در بازار پرطرفدار خودرو‌های برقی چین، رشد خود را تقویت می‌کند.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» رژیم گرفتن به امری رایج تبدیل شده؛ اما اغلب افرادی که وارد پروسه رژیم می‌شوند، شکست می‌خورند و دلایل متعددی سبب شکست افرادی می‌شود که وارد پروسه رژیم گرفتن شده‌اند.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» معاون درمان وزارت بهداشت گفت: برای بیماران صعب العلاج ۵۷ بسته خدمتی جهت پوشش بیمه ای تدوین شده است.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» مدیر عامل یک شرکت دانش بنیان از اولین تولید دستگاه همودیالیز با ظرفیت تولید دو هزار دستگاه در سال برای اولین بار در غرب آسیا خبر داد.

مشاهده مهمترین خبرها در صدر رسانه‌ها

صفحه اصلی | درباره‌ما | تماس‌با‌ما | تبلیغات | حفظ حریم شخصی

تمامی اخبار بطور خودکار از منابع مختلف جمع‌آوری می‌شود و این سایت مسئولیتی در قبال محتوای اخبار ندارد

کلیه خدمات ارائه شده در این سایت دارای مجوز های لازم از مراجع مربوطه و تابع قوانین جمهوری اسلامی ایران می باشد.

کلیه حقوق محفوظ است