جذب C02 و تبدیل آن به سوخت مصرفی

محققان دانشگاه توانته و مرکز تحقیقاتی آلمانی جولیچ با همکاری یکدیگر موفق به توسعه غشاهایی شده­‌اند که علاوه بر جداسازی موثر گازهای مختلف،می­‌تواند باعث کاهش میزان گاز دی‌­اکسید کربن می­‌شود.

به گزارش خبرنگار دانش و فناوری «انرژی ­امروز»، غشاهای سرامیکی با مکانیزم هدایت یونی، فناوری­‌های جایگزین برای کاهش میزان CO2 منتشر شده در اتمسفر هستند. پروفسور ویلهام مولنبرگ، استاد متخصص در زمینه غشاهای غیرارگانیکی در دانشگاه توانته بر این باور است که 5 تا 10 سال زمان لازم است تا این فناوری جدید در مقیاس صنعتی و بزرگ مورد استفاده قرار بگیرد و جایگزین روش­‌های مرسوم گران و پیچیده جداسازی شود.

در دهه های اخیر،با پیشرفت انرژی­‌های تجدیدپذیر (خورشید، باد و …) ، همچنان میزان گازهای گلخانه‌­ای موجود در جو زمین به میزان شاخص‌­های استاندارد نرسیده‌­است. برای رسیدن به این شاخص‌­ها، جمع­‌آوری و ذخیره‌­سازی گاز CO2 امری اجتناب ناپذیر است.

یکی از روش­‌های تازه برای ارضای این نیاز جذب این گاز و تبدیل آن به سوخت مصرفی است (از طریق جذب کربن و استفاده آن). متخصصان برآورد کرده‌­اند که با این فرآیند در اروپا میزان انتشار گاز CO2 تا سال 2030، 15 درصد کاهش خواهد یافت.

روش­‌های موجود برای فرایند جذب و جداسازی گاز CO2 نظیر شست­‌وشوی شیمیایی بسیار گران تمام می­‌شود. به دلیل وجود تعدد مراحل و دست­ به ­دست شدن زیاد، هرزروی انرژی در آن بسیار بالا است.

روش دیگر اما استفاده از تکنولوژی اکسی‌فیول(Oxyfuel) است. در این تکنولوژی سوخت­‌های مختلف به ­همراه اکسیژن خالص واکنش می­‌دهند، نتیجه این واکنش، ایجاد انرژی و گرمای بیشتر و کارآمدتر به دلیل حذف نیتروژن و دیگر ناخالصی­‌های موجود در هوا است. محصولات جانبی تولیدی از این واکنش نیز عمدتا گاز CO2 است. به دلیل غلظت بالای این گاز، مستقیما بدون نیاز به به‌کارگیری روش‌­های گران جداسازی و جذب می­‌توان این محصولات جانبی را در فرآیند­های خنثی­‌سازی CO2 مورد استفاده قرار داد. اما این فناوری  راه­کار بی‌­نقصی محسوب نمی­‌شود زیرا تولید اکسیژن خالص از طریق عملیات تقطیر در دمای 190- بسیار پرهزینه و انرژی‌­بر است.

استفاده از غشاهای جدید که در آن­ها قابلیت جداسازی گاز اکسیژن وجود دارد را­هی مناسب­‌تر و کارآمدتر محسوب می­‌شود. در این روش سوخت موردنظر در زمان واکنش، میزان بیشتری گاز CO2 به عنوان محصول جانبی آزاد می­‌کند.

یکی از راه‌­های دیگر کاهش انتشار CO2، تولید سوخت‌­های مصنوعی است که از طریق فرآیند واکنش CO2 با هیدروژن در طول غشا اتفاق می‌­افتاد.

غشاهای سرامیکی با مکانیزم هدایت یونی برای رآکتورهای غشایی­‌ طراحی شده­‌اند تحت دما و فشار بالا با ترکیب فرآیندهای جداسازی و واکنش شیمیایی، سوخت‌­های مصنوعی و یا محصولات شیمیایی گوناگونی تولید می­‌کنند.