استفاده از فتوسنتز مصنوعی برای تولید سوخت امکانپذیر شد
تاریخ انتشار: ۱۲ بهمن ۱۳۹۸ | کد خبر: ۲۶۷۳۲۱۴۸
به گزارش ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، یافتههای اخیر محققان نشان میدهد که میتوان از راهبرد فتوسنتز مصنوعی برای تبدیل دیاکسیدکربن به متان استفاده کرد. پژوهشگران دانشگاه مکگیل و دانشگاه مکمستر با همکاری محققانی از دانشگاه میشیگان کاتالیستی ساختند که به این فرآیند کمک میکند، این گروه امیدوارند طی ۵ تا ۱۰ سال آینده بتوانند از دیاکسیدکربن برای تولید سوخت پاک استفاده کنند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمیشوند!
محققان این پروژه با استفاده از محاسبات و شبیهسازی جزء اصلی این کاتالیست را که یک نوع نانوذره است، شناسایی کردند. این نانوذره از جنس آهن و مس است، این کاتالیست چیزی شبیه به پنل خورشیدی بوده که در آن نانوذرات مس و آهن قرار دارد که این ذرات انرژی خورشید را جذب کرده و جریان الکتریکی تولید میکند که این جریان برای تبدیل دیاکسیدکربن به آب استفاده میشود.
لایه اصلی در این کاتالیست، ویفر سیلیکونی است که روی آن نانوسیم با قطر ۳۰۰ نانومتر قرار دارد که پهنایی در حدود ۳۰ نانومتر دارد، این نانوسیم از جنس نیترید گالیم ساخته شده است.
این چیدمان موجب میشود تا مساحت سطحی بالایی برای انجام واکنش بوجود آید، نانوسیمهای مزین به نانوذرات با یک فیلم نازک از آب پوشیده شدهاست.
در عمل پنل فتوسنتز مصنوعی نیاز به اتصال به یک منبع دیاکسیدکربن دارد که این منبع میتواند خروج کارخانههای صنعتی باشد.
یکی از مزیتهای این پروژه آن است که محققان موفق به تولید جریان الکتریسیته بالایی با استفاده از این روش شدند که این موضوع برای تولید انبوه بسیار مناسب است. این در حالی است که در روشهای فتوسنتز مصنوعی پیشین، دانسیته جریان تولید شده بسیار کم بوده است.
متان یکی از اجزاء اصلی گاز طبیعی است، فتوسنتز فرآیندی است که در آن گیاهان با استفاده از نور خورشید، دیاکسیدکربن و آب، مواد غذایی مورد نیاز خود را تولید کرده و در کنار آن اکسیژن نیز تولید میشود. در فتوسنتز مصنوعی، سوختهای هیدروکربنی نظیر گاز طبیعی و گازوئیل از دیاکسیدکربن تولید میشود.
برچسبها فناوری نانو دی اکسید کربن نانو کاتالیست کربنیمنبع: ایرنا
کلیدواژه: فناوری نانو دی اکسید کربن فناوری نانو دی اکسید کربن فتوسنتز مصنوعی دی اکسیدکربن برای تولید
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را بهطور اتوماتیک از وبسایت www.irna.ir دریافت کردهاست، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایرنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۶۷۳۲۱۴۸ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتیکه در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
الماسهایی که دو ساعته تولید میشوند؛ دستاورد کیمیاگران مدرن چیست؟
دستاورد جدیدی از دنیای علم و تکنولوژی بهتازگی خبرساز شده است؛ تولید الماس در آزمایشگاه آن هم در ۱۵۰ دقیقه. این در حالی است که تولید فلزات یا عناصر ارزشمند در تاریخ قدمت زیادی دارد.
به گزارش تجارت نیوز، میل به ساخت این عناصر ارزشمند در تاریخ بشر پیشینهای طولانی دارد. اگر بخواهیم به این میل بپردازیم به کیمیاگری برخورد میکنیم. کیمیاگری علمی باستانی و رازآلود است که ریشههای آن به مصر باستان و بینالنهرین بازمیگردد. کیمیاگران در جستوجوی راههایی برای تبدیل فلزات پایه به فلزات گرانبها مانند طلا و نقره بودند. آنها همچنین به دنبال کشف اکسیر جوانی و داروی جاودانگی بودند.
در طول قرون وسطی، کیمیاگری در اروپا و خاورمیانه بهشدت در کانون توجه قرار گرفت. کیمیاگران در آزمایشگاههای خود به دنبال راز تبدیل فلزات بودند و در این راه از روشهای مختلفی مانند تقطیر، تبخیر، ذوب و رسوب استفاده میکردند.
کیمیاگران از نمادها و رمز و رازهای زیادی در نوشتهها و نقاشیهای خود استفاده میکردند. این امر باعث شده است رمزگشایی از متون کیمیاگری برای مورخان و دانشمندان امروزی دشوار باشد.
با وجود اینکه کیمیاگری به عنوان یک علم واقعی شناخته نمیشود، اما نقش مهمی در تاریخ علم و فلسفه داشته است. کیمیاگران با آزمایشهای خود به طور اتفاقی مواد و فرایندهای جدیدی مانند اسید سولفوریک و نیتریک اسید را کشف کردهاند و این کمک شایستهای به حساب میآید.
در حالی که جستوجوی کیمیاگران برای تبدیل فلزات پایه به طلا و نقره به نتیجه نرسید، اما تلاشهای آنها به طور کلی به پیشرفت علم شیمی کمک کرد. کیمیاگری همچنین الهامبخش هنرمندان، نویسندگان و شاعران در طول تاریخ بوده است.
با اینکه کیمیاگران و کیمیاگری دچار تحولات هویتی شدند، اما ماهیت این زمینه تحقیقاتی همچنان باقی است. اولاً که شیمی به شکل سازمانیافتهای مواد را از بابت آنچه تشکیلشان میدهد بررسی میکند و از طرف دیگر امکانات ساخت مواد را مطرح میکند.
الماسهایی که در دو ساعت تولید میشوند!در خبری شگفتانگیز، دانشمندان در یک آزمایشگاه در دانشگاه هاروارد موفق به ساخت الماس در عرض ۱۵۰ دقیقه شدند. این دستاورد انقلابی، گامی بزرگ در جهت تولید الماس مصنوعی با کیفیت بالا و با قیمتی بهمراتب ارزانتر از الماسهای طبیعی به شمار میرود.
دهها سال است که دانشمندان در تلاشاند روشهای جدیدی برای ساخت الماس مصنوعی پیدا کنند. روشهای سنتی تولید الماس مصنوعی، فرایندی پرهزینه و زمانبر است که نیازمند فشار و گرمای شدید برای مدت طولانی است. این روشها اغلب منجر به تولید الماسهای کوچک و ناقص میشوند.
در سالهای اخیر، دانشمندان روشهای جدیدی برای ساخت الماس مصنوعی با استفاده از فناوریهای پیشرفته مانند لیزر و نانوتکنولوژی توسعه دادهاند. این روشها به طرز چشمگیری سریعتر و کارآمدتر از روشهای سنتی هستند و میتوانند الماسهایی باکیفیت در اندازههای مختلف تولید کنند.
دستاورد کیمیاگران مدرن چیست؟در این تحقیق جدید، دانشمندان از روشی به نام «سنتز الماس با لیزر پالس فوق سریع» استفاده کردند. در این روش، پالسهای لیزر فوق کوتاه و پرقدرت به یک صفحه نازک از گرافیت تابانده میشود. این پالسهای لیزر، اتمهای کربن را از ساختار گرافیت جدا و آنها را به شکل ساختار الماس مرتب میکنند.
این فرایند در عرض ۱۵۰ دقیقه و در دمای نسبتاً پایین انجام میشود. در حالی که روشهای سنتی تولید الماس مصنوعی به فشار و گرمای شدید در حدود پنج هزار درجه سانتیگراد و به مدت چندین هفته نیاز دارند. طبیعتاً فراهم کردن این شرایط بسیار پرهزینهتر از روش جدید است.
الماسهای دوساعته چگونه آینده را تغییر میدهند؟این دستاورد انقلابی، پتانسیلهای متعددی را برای آینده به ارمغان میآورد. با تولید الماس مصنوعی باکیفیت و به قیمتی ارزانتر، میتوان از آنها در زمینههای گوناگونی از جمله جواهرات، ابزارهای برش، قطعات الکترونیکی و حتی ایمپلنتهای پزشکی استفاده کرد.
علاوه بر این، این روش جدید میتواند به دانشمندان در مطالعه بهتر ساختار و خواص الماس کمک کند و زمینه را برای کشف مواد جدید و شگفتانگیز در آینده فراهم کند.