تبدیل آب به سوخت خورشیدی!

محققان دانشگاه ساوتهمپتون الیاف نوری را به ریزرآکتورهای فتوکاتالیستی تبدیل کرده‌اند که با استفاده از انرژی خورشیدی، آب را به سوخت هیدروژنی تبدیل می کنند.

کد خبر: ۱۲۴۷۴۰۷

تاریخ: ۱۸ فروردين ۱۳۹۹ - ۱۲:۴۳

به گزارش خبرگزاری دانا و به نقل از فیز، محققان دانشگاه ساوتهمپتون موفق به تبدیل الیاف نوری به ریزرآکتورهای فتوکاتالیستی شده‌اند که با استفاده از انرژی خورشیدی می‌توانند آب را به سوخت هیدروژنی تبدیل کنند.
این فناوری پیشرفته و متحول کننده، وابسته به ریزساختارهای "فیبر نوری"(MOFC) و یک فوتوکاتالیست است که با نور، هیدروژن تولید می‌کند و می‌تواند طیف گسترده‌ای از برنامه‌های پایدار را ممکن کند.

شیمی‌دانان، فیزیک‌دانان و مهندسان دانشگاه ساوتهمپتون، اثبات مفهوم خود را در مجله "ACS Photonics" منتشر کرده‌اند و اکنون مطالعات گسترده‌تری را ارائه می‌دهند که نشان دهنده مقیاس‌پذیری این بستر است.

"MOFC"ها به عنوان راکتورهای ریزسیال تحت فشار بالا توسعه یافته‌اند که هر یک دارای مویرگ‌های متعددی هستند که یک واکنش شیمیایی از آنها می‌گذرد.

این گروه تحقیقاتی در کنار تولید هیدروژن از آب، در حال بررسی تبدیل فتوشیمیایی کربن دی اکسید به سوخت ترکیبی است. این روش منحصر به فرد یک راه حل امکان‌پذیر برای انرژی‌های تجدیدپذیر ارائه می‌دهد که از بین بردن گازهای گلخانه‌ای و تولید شیمیایی پایدار را ممکن می‌کند.

دکتر "متیو پاتر" سرپرست این مطالعه می‌گوید: قادر بودن به ترکیب فرآیندهای شیمیایی فعال شده با نور با خاصیت انتشار نور فیبرهای نوری از پتانسیل بسیار زیادی برخوردار است. در این کار، رآکتور نوری منحصر به فرد ما در مقایسه با سیستم های موجود، پیشرفت‌های چشمگیری را در این فعالیت نشان می‌دهد. این کار به عنوان نمونه‌ای ایده‌آل از مهندسی شیمی برای فناوری پاک در قرن بیست و یکم است.

پیشرفت‌های فناوری در حوزه فیبر نوری نقش مهمی در ارتباطات از راه دور، ذخیره‌سازی داده‌ها و پتانسیل شبکه در سال‌های اخیر داشته است. این تحقیق نیز شامل متخصصان مرکز تحقیقات نوری الکترونیک ساوتهمپتون (ORC) و بخشی از انستیتوی فوتونیک و نانوالکترونیک "زپلر" است تا بتواند کنترل بی‌سابقه‌ای از انتشار نور فیبر نوری را در اختیار داشته باشد.

دانشمندان این الیاف را با اکسید تیتانیوم و نانوذرات پالادیوم می‌پوشانند. این روش اجازه می‌دهد تا مویرگ‌های روکش شده به طور همزمان به عنوان میزبان و کاتالیزور برای تقسیم مداوم غیرمستقیم آب با متانول به عنوان یک معرف قربانی خدمت کنند.

دکتر "پیر سازیو" از موسسه "زپلر" می‌گوید: الیاف یا فیبرهای نوری لایه فیزیکی شبکه ارتباطی جهانی قابل توجه چهار میلیارد کیلومتری را تشکیل می دهند که با سرعت نیز در حال گسترش هستند. ما برای این پروژه این توانایی تولید فوق‌العاده را با استفاده از امکاناتی که در اینجا در ORC وجود دارد، تولید کردیم تا ریزرآکتورهای بسیار مقیاس‌پذیری از شیشه سیلیس خالص با خواص شفافیت نوری ایده‌آل برای فوتوکاتالیز خورشیدی تولید کنیم.

پروفسور "رابرت راجا" یکی از نویسندگان این مطالعه و استاد مواد شیمیایی و کاتالیز می‌گوید: طی ۱۵ سال گذشته ما در پی ایجاد یک بستر برای طراحی نانوکاتالیست‌های چند منظوره و پیشگام بوده‌ایم و این همکاری ما با ORC منجر به تحولات چشمگیر در فوتونیک و کاتالیز می‌شود.