تولید گاز سنتز با برگ مصنوعی

ایرنا- محققان انگلیسی موفق به ابداع نمونه اولیه یک برگ مصنوعی شده‌اند که نور خورشید، دی‌اکسید کربن و آب را به یک گاز مصنوعی یا گاز سنتز تبدیل کند.

به گزارش پایگاه اینترنتی نیواطلس، برگ درختان در واقع یک کارخانه کوچک و باورنکردنی هستند که نور خورشید و دی‌اکسید کربن را برای گیاه به انرژی تبدیل می‌کنند. نسخه‌های مصنوعی برگ می‌توانند منابع مفیدی برای تولید انرژی تجدیدپذیر باشند و یا حتی برای تولید سوخت استفاده شوند. اکنون محققان دانشگاه کمبریج در انگلیس موفق به ابداع یک نسخه برگ مصنوعی شده‌اند که بدون آزاد کردن دی‌اکسید کربن، می‌تواند گاز مصنوعی (یا گاز سنتز) تولید کند.

گاز سنتز از هیدروژن و منواکسید کربن و برخی اوقات اندکی دی‌اکسید کربن ساخته می‌شود. در حالی که از نظر فنی می‌توان از این گاز برای تولید برق یا روشن کردن چراغ گازی و تولید گرمایش استفاده کرد، اما اغلب اوقات این گاز به عنوان یک مرحله میانی در تولید محصولاتی از جمله پلاستیک، کودها و سوخت‌هایی مانند دیزل عمل می‌کند. متأسفانه، تولید این گاز می‌تواند باعث آزاد شدن دی‌اکسید کربن در جو شود.

اکنون محققان دانشگاه کمبریج برای برطرف کردن این مشکل، نسخه جدیدی از یک برگ مصنوعی ابداع کرده‌اند که می‌تواند از طریق فتوسنتز، «گاز سنتز» تولید کند. این دستگاه جدید شامل دو جاذب سبک ساخته شده از «پروسکایت» و یک کاتالیزور «کبالت» است. زمانی که این جاذب‌ها در آب قرار می‌گیرند، یک طرف اکسیژن تولید می‌کند و در طرف دیگر دی‌اکسید کربن و آب به مونوکسید کربن و هیدروژن تقلیل می‌یابد. این دو گاز اخیر را می‌توان در گاز سنتز ترکیب کرد.

محققان نشان دادند که این فناوری در آب و هوایی که نور نسبتاً کمی دارد مانند روزهایی که هوا ابری یا بارانی است نیز کارآمد است. دلیل انتخاب پروسکایت برای جاذب‌ها این است که این ماده در جذب نور و ایجاد ولتاژ خوب عمل می کند و به همین دلیل است که به تازگی در پنل‌های خورشیدی بسیار زیاد نمایش داده می‌شود. در ضمن، کبالت موجود در این کاتالیزور نسبت به سایر مواد در تولید مونوکسید کربن از قیمت کمتری برخوردار بوده و کارآمدتر است.

نتایج این تحقیق در مجله Nature Materials منتشر شده است.