دانشمندان از دی‌اکسید کربن انرژی تولید کردند
یک گروه تحقیق بین‌المللی در دانشگاه اندونزی، توانستند مولکولی بسازند که با استفاده از نور یا الکتریسیته گاز گلخانه‌ای دی‌اکسید کربن را به مونواکسید کربن، که منبع سوخت کربن خنثی است، تبدیل می‌کند و از این رو روش کارایی برای «کاهش کربن» است.
به گزارش «انرژی امروز» به نقل از ساینس‌دیلی، کشف جدید، گام مهمی در تلاش برای بازیافت دی‌اکسید کربن در اتمسفر زمین و تبدیل آن به یک سوخت با کربن خنثی و دیگر مواد است.
این ملکول جدید از ترکیب ناگرافن استفاده می‌کند تا بتواند نور را جذب کند و عمل تبدیل دی‌اکسید کربن به مونواکسید کربن را انجام دهد.
فرآیند انجام این پروژه در ژورنال American Chemical Society چاپ شده است.
دانشمندانی که در این تحقیق مشارکت داشتند براین باورند که اگر بتواند یک مولکولی ساخت که به حدی کارآمد باشد تا بتواند این واکنش را انجام دهد، می‌توان انرژی تولید کرد که هم رایگان است و هم قابل ذخیره به صورت سوخت. این مطالعه گامی برجسته در دستیابی به این مهم است.
احتراق سوخت‌هایی مثل مونواکسید کربن، دی‌اکسید کربن و انرژی تولید می‌کند. تبدیل دوباره دی‌اکسید کربن به سوخت به همان میزان انرژی که تولید کرده است نیاز خواهد داشت. عمده‌ترین هدف دانشمندان این است که بتوانند این میزان انرژی اضافی مورد نیاز را به حداقل برسانند.
این همان کاری است که تیم دانشمندان دانشگاه اندونزی به آن رسده‌اند: آن‌ها تاکنون به کمترین میزان انرژی برای ساخت مونواکسید کربن نیاز داشته‌اند.
این مولکول، ترکیب نانوگرافن-رونیوم، که از طریق یک ترکیب آلی به نام بی‌پریدین به هم متصل شده‌اند، یک واکنش بسیار موثر را به راه می‌اندازد که طی آن دی‌اکسید کربن به مونواکسید کربن تبدیل می‌شود.
به دلیل تطبیق‌پذیری این مولکول، توانایی تولید بسیار کارآمد و انحصاری مونواکسید کربن مهم است.
دانشمندان می‌گویند مونواکسید کربن ماده خام فرآیندهای صنعتی است. از سویی، چون در طی فرآیند مصرف آن، کربن جذب شده از اتمسفر دوباره به آن برگرداننده نمی‌شود، این ماده را می‌توان به عنوان سوختی با کربن خنثی ذخیره‌سازی کرد.
راز و رمز کارایی این مولکول، نانوگرافن است، یک تکته با اندازه نانو از گرافیت، گرافیتی که فرم معمول کربن است (همان گرافیت مداد)، رنگ سیاه این ماده مقدار زیادی از نور خورشید را جذب می‌کند.
دانشمندان مدت‌هاست بر روی تبدیل دی‌اکسید کربن به مونواکسید کربن از طریق نور خورشید و با استفاده از مواد ترکیبات فلزی بی‌پیریدن کار می‌کردند. اما این مواد مقدار بسیار کمی از نور خورشید را آن هم در طیف فرابنفش جذب می‌کنند که با چشم غیرمسلح دیده نمی‌شود.
در عوض این مولکول از مزیت جذب برق نانوگرافن برای ایجاد واکنشی استفاده می‌کند که از نور خورشید تا طول موج 600 نانومتر استفاده می‌کند که در میان طیف وسیعی از نور مرعی قرار دارد.
این مولکول به عنوان یک سیستم دو قسمتی عمل می‌کند: یک نانوگرافن که «جاذب انرژی» است و انرژی را از نور خورشید جذب می‌کند و یک «موتور» اتم رونیوم که مونواکسید کربن می‌سازد. جاذب انرژی جریان الکترون‌ها را به سوی اتم رونیوم ارسال می‌کند و این جریان الکترون‌ها دی‌اکسید کربن باثبات را به مونواکسید کربن تبدیل می‌کند.
ایده پیوند دادن نانوگرافن به فلز از کارهای قبلی این دانشمندان به ذهنشان رسید که در آن قصد داشتند سلول‌های خورشیدی کارآمدتری برپایه مواد کربی بسازند. پس آن‌ها از خود پرسیدند: آیا می‌توان مرحله میانی، سلول خورشیدی، را حذف کرد و از توان جذب نور نانوگرافن به تنهایی استفاده کرد و واکنش را پیش برد؟
پس از آن آن‌ها برنامه‌ای برای تولید مولکولی بسیار قدرتمند طراحی کردند که می‌توانست درازتر باشد و چون کاتالیست‌های جامد را بهتر می‌توان استفاده کرد، در حالت غیرسیال هم کار کند.
آن‌ها حالا در حال کار بر روی پروژه جایگزینی اتم رونیوم با منگنز هستند، رونیم فلزی کمیاب است اما منگنز فلزی معمولی و ارزان‌تر است.
