راه حل انقلابی در مهار گرمایش زمین: تبدیل مستقیم و پاک کربن دی اکسید به سوخت

به گزارش پیشتاز، محققان دانشگاه میشیگان که نتایج پژوهش خود را در مجله ACS Catalysis منتشر کرده اند، استفاده از کبالت فتالوسیانین (cobalt phthalocyanine) را به عنوان کاتالیزوری برای تبدیل کربن دی اکسید به متانول از طریق چند مرحله واکنش موردمطالعه قرار دادند. مرحله اول کربن دی اکسید (CO2) را به مونوکسید کربن (CO) و مرحله دوم CO را به متانول تبدیل می کند.

این رویکرد، روشی پایدار را برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و تولید انرژی بدون کربن دی اکسید مازاد ارایه می دهد. دانشمندان مدت هاست در تلاشند تا راهی برای تبدیل شیمیایی CO2 به سوخت هایی مانند متانول بیابند. متانول می تواند به طور بالقوه برای تامین انرژی خودروها به روشی سازگارتر با محیط زیست مورداستفاده قرار گیرد.

البته پیش ازاین، تبدیل کربن دی اکسید به متانول در مقیاس صنعتی اتفاق افتاده بود، اما آن فرآیند از نظر زیست محیطی پاک نبود و تلاش ها برای انجام بزرگ مقیاس این تبدیل از طریق فرآیندهای الکتروشیمیایی، چالش های بزرگی به همراه داشت.

راه حل انقلابی در مهار گرمایش زمین: تبدیل مستقیم و پاک کربن دی اکسید به سوخت

کبالت فتالوسیانین مانند یک قلاب مولکولی برای مولکول های CO2 یا CO عمل می کند. آرایش (هندسه) این مولکول ها در اطراف فلز کبالت بسیار مهم است، زیرا تعیین می کند که هر مولکول گاز با چه شدتی به هم متصل می شود. پژوهشگران متوجه شدند که مشکل، اتصال بسیار قوی تر کبالت فتالوسیانین به مولکول های CO2 در مقایسه با مولکول های CO است. به همین دلیل وقتی CO در مرحله اول تولید می شود، قبل از اینکه بتواند به متانول تبدیل شود، با مولکول CO2 دیگری جابه جا می شود.

محققان با مدل سازی محاسباتی پیشرفته حساب کردند که اتصال کبالت فتالوسیانین به CO2، سه برابر محکم تر از مونوکسید کربن است. این اندازه گیری ها با بررسی تغییرات سرعت واکنش در مقادیر مختلف CO2 و CO نیز تایید شد.

محققان نشان دادند که تفاوت به نحوه تعامل الکترون های کاتالیزور با مولکول های CO2 و CO مربوط می شود. برای حل این مشکل، آن ها پیشنهاد داده اند تا کاتالیزور کبالت فتالوسیانین به شکلی بازطراحی شود که نحوه تعامل آن با CO تقویت شده و میزان اتصال آن به CO2 کاهش یابد.

رفع این مانع می تواند راه را برای استفاده از کاتالیزورهایی مانند کبالت فتالوسیانین برای تبدیل پاک، موثر و بزرگ مقیاس CO2 به سوخت متانول هموار کند.

منبع: Phys.Org

5454

آیا شما به دنبال کسب اطلاعات بیشتر در مورد "راه حل انقلابی در مهار گرمایش زمین: تبدیل مستقیم و پاک کربن دی اکسید به سوخت" هستید؟ با کلیک بر روی پزشکی، به دنبال مطالب مرتبط با این موضوع هستید؟ با کلیک بر روی دسته بندی های مرتبط، محتواهای دیگری را کشف کنید. همچنین، ممکن است در این دسته بندی، سریال ها، فیلم ها، کتاب ها و مقالات مفیدی نیز برای شما قرار داشته باشند. بنابراین، همین حالا برای کشف دنیای جذاب و گسترده ی محتواهای مرتبط با "راه حل انقلابی در مهار گرمایش زمین: تبدیل مستقیم و پاک کربن دی اکسید به سوخت"، کلیک کنید.