رویای آینده: آب تبدیل به سوخت می‌شود

محققان با استفاده از رویکردهای نوین مهندسی و تجربی توانستند 12 ماده جدید را معرفی کنند که پتانسیل استفاده در ژنراتورهای سوخت خورشیدی را دارند.

به گزارش «انرژی امروز» به نقل از ساینس‌دیلی، محققان آزمایشگاه ملی کالتچ و لاورنس برکلی، در عرض دو سال تحقیق، تعداد موادی را که می‌توانند پتاسیل استفاده در سوخت‌های خورشیدی را داشته باشند به دو برابر رسانند.

آن‌ها فرآیندی را توسعه دادند که این امید را به محققان می‌دهد تا بتوانند کشف سوخت‌های خورشیدی تجاری را سرعت ببخشند و آن‌ها را جایگزین نفت و زغال سنگ و دیگر سوخت‌های فسیلی نمایند.

سوخت‌های خورشیدی، رویایی در تحقیقات انرژی‌های پاک هستند، که با استفاده از نور خورشید، آب و دی‌اکسید کربن تولید می‌شوند. محققان در حال توسعه یک سری از این سوخت‌ها، از گاز هیدروژن تا هیدروکربن‌های مایع هستند و تولید هر کدام از این‌ها مستلزم شکافت آب است.

هر ملکول آب از یک اتم اکسیژن و دو اتم هیدروژن تشکیل شده است. اتم‌های هیدروژن از این مولکول بیرون کشیده می‌شود و با به‌هم پیوستن مجدد آن‌ها به هم گاز هیدروژن قابل اشتعال به دست می‌آید یا در ترکیب با CO2 سوخت هیدروکربنی تولید می‌شود. این سوخت‌ها منبع بزرگی از انرژی‌های تجدیدپذیر هستند.

البته مشکل این‌جاست که با وجود تابش نور خورشید مولکول‌های آب را نمی‌توان به راحتی شکست که اگر این‌طور نبود اقیانوس‌ها بیشتر سطح زمین را نمی‌پوشاندند. از این رو باید یک کاتالیست خورشیدی وارد عمل شود.

برای این‌که بتوان یک سوخت خورشیدی ویژه را تولید کرد، دانشمندان به دنبال توسعه مواد کم هزینه‌تر و کارآمدتر هستند که به آن‌ها «فوتوآند» گفته می‌شود. این مواد با استفاده از نور مرئی خورشید به عنوان منبع انرژی، می‌توانند مولکول آب را بشکافند.

در چهار دهه گذشته، محققان فقط توانسته بودند 16 نوع ماده فوتوآند را شناسایی کنند. اما امروزه با روش‌های عملیاتی ویژه، توانسته‌اند مواد جدیدی را در این عرصه شناسایی کرده و 12 ماده فوتوآند جدید امیدوار کننده به مواد قبلی بیفزایند.

حاصل این تحقیق در ژورنال Proceeding of the National Academy of Sciences منتشر شده است.