تولید سوخت از گاز مونو اکسید کربن

محققان موسسه فناوری ماساچوست موفق به ابداع غشایی شدند که قادر است کربن مونوکسید را از کربن دی‌ اکسید جدا کند و گازهای آلاینده گلخانه‌ای را به سوخت‌های جایگزین تبدیل کند.

به گزارش ایسنا و به نقل از گیزمگ، محققان "موسسه فناوری ماساچوست"(MIT) یک سیستم مبتنی بر غشا را ایجاد کرده‌اند که می‌تواند کربن دی اکسید را به سوخت‌های جایگزین تبدیل کند. این روند به طور موثر در مقیاس کوچک اثبات شده است و محققان امیدوارند که در نهایت این سیستم را به نیروگاه‌های معمولی مبتنی بر سوخت فسیلی متصل سازند.

این غشا از لانتانیم، کلسیم و اکسید آهن ساخته شده که برای جدا کردن اکسیژن از کربن دی اکسید  طراحی شده است و کربن مونوکسید به جا می‌گذارد که پس از آن می‌تواند به انواع سوخت‌های مفید تبدیل شود.                                                                                             

این فرآیند نیاز به انرژی قابل توجهی برای تولید دمایی تا 990 درجه سانتیگراد برای جدا کردن کربن دی اکسید ورودی به اکسیژن و کربن مونوکسید دارد.

اما محققان پیشنهاد می‌دهند که این انرژی گرمایی را می‌توان توسط انرژی خورشیدی یا گرمای تلف شده که در خود نیروگاه تولید می‌شود، تامین کرد.

نتیجه عملی فرضیه این است که این فرآیند را با اضافه کردن یک خروجی کاملا جدید سوخت، به یک نیروگاه گاز طبیعی اضافه کنید.

پس از آن کربن دی اکسید تولید شده از تولید برق از سوختن گاز را از سیستم غشایی عبور می‌دهند که خود از طریق جریان کوچکی از گاز طبیعی اصلی تامین می‌شود.

کربن مونوکسید خروجی می‌تواند با هیدروژن ترکیب شود تا تولید گاز سنتزی را که می‌تواند برای تولید برق به عنوان سوخت در موتورهای احتراق داخلی استفاده شود، یا به شبکه توزیع گاز موجود تغذیه کند.

این فرایند یک محصول تجاری جدید برای نیروگاه تولید کرده و در عین حال کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای را نیز به همراه دارد.

گاز سنتز(syngas) گونه‌ای سوخت گازی است که ترکیبی از هیدروژن، کربن مونوکسید و کربن دی اکسید است.

از گاز سنتز می‌توان به عنوان منبع هیدروژن برای تولید آمونیاک، متانول و هیدروژن دهی در عملیات پالایش و حتی به عنوان سوخت و نیز روان‌ساز در فرایند فیشر-تروپشا استفاده کرد.

گاز سنتز از گاز طبیعی، نفتا، زیست‌توده و زغال سنگ به دست می‌آید.

شایان ذکر است که این تحقیق توسط شرکت "Shell Oil" پشتیبانی می‌شود که امیدوار به یافتن یک نتیجه واقعی و عملی است.

در کل اگر شرکت‌های سوخت فسیلی بزرگ بتوانند راهی برای تبدیل گاز کربن دی اکسید منتشر شده به یک منبع درآمد پیدا کنند، آنگاه یک سناریوی برد-برد واقعی برای همه به وقوع می‌پیوندد.

این تحقیق در مجله ChemSusChem منتشر شده است.  

برای حفظ محیط زیست چه باید کرد ؟

گاز گلخانه ای به گازی در جو یک سیاره گفته می شود که در محدوده مادون قرمز به جذب و انتشار پرتوها می پردازد. این فرایند علت اساسی اثر گلخانه ای است.

سه چهارم گازهای گلخانه ای موجود در جهان به دلیل استفاده از زغال سنگ، نفت و گاز و یک چهارم این گازها از کشاورزی و جنگل زدایی به وجود می آید؛ چگونه می توان این گازهای گلخانه ای را کاهش داد.

گاز گلخانه ای به گازی در جو یک سیاره گفته می شود که در محدوده مادون قرمز به جذب و انتشار پرتوها می پردازد. این فرایند علت اساسی اثر گلخانه ای است.

گازهای گلخانه ای موجود در جو زمین که به طور طبیعی در آن وجود دارند شامل بخار آب، کربن دی اکسید، متان، دی نیتروژن مونوکسید و ازون است ،اما فعالیت های بشری، بر سطوح بسیاری از این گازها در جو افزوده است.

بدون گازهای گلخانه ای، میانگین دمای سطح زمین در حدود ۱۵ درجه سانتیگراد سردتر از میانگین حاضر خواهد بود.

***مصرف کمتر زغال سنگ، نفت و گاز

بیشتر گازهای گلخانه ای را نیروگاه ها، صنایع و خودروها ایجاد می کنند. شش درصد این گازها نیز در پی گرمایش ساختمان ها بوجود می آیند. کسی که از انرژی استفاده بهینه و در مصرف زغال سنگ، نفت و گاز صرفه جویی کند از محیط زیست محافظت کرده است.

***تولید برق پاک

دیگر احتیاجی به مصرف انرژی از منابع فسیلی چون زغال سنگ، نفت و گاز نیست. اکنون انرژی جایگزین دیگری چون انرژی خورشیدی جای خود را باز کرده و این انرژی حتی ارزان تر نیز هست. سقف خانه ها مکانی کاملا مساعد برای استفاده از صفحه های خورشیدی است و انرژی تولید شده حتی بیش از اندازه مصرف است.

***پشتیبانی از ایده های خوب

شمار شهرداری ها، شرکت ها و نهادهای مردمی که در امر انرژی های تجدیدپذیر سرمایه گذاری می کنند همواره افزایش می یابد. این پارک خورشیدی در منطقه زربک آلمان قرار دارد. جمعیت این منطقه هفت هزار و 200 نفر است و پارک خورشیدی بیش از احتیاج تمام اهالی انرژی تولید می کند. هیئتی از آمریکا برای بازدید از این پارک خورشیدی به زربک آمده است.

***قطع حمایت مالی از موسساتی که محیط زیست را آلوده می کنند

شمار شهروندان، ادارات دولتی، صندوق های بازنشستگی، شرکت های بیمه و دانشگاه ها که سرمایه های خود را از موسسات تولید انرژی از راه سوخت فسیلی خارج می کنند، همچنان افزایش می یابد. شهر مونستر آلمان اولین شهری است که مشارکت کامل خود را در این امر اعلام کرده است. اکنون 57 شهر در سراسر دنیا به چنین اقدامی دست زده اند.

***استفاده از دوچرخه، اتوبوس و قطارتولید

دی اکسید کربن (CO2) در دوچرخه، اتوبوس و قطار کمتر از دیگر وسایل نقلیه است. آلایش هوا توسط یک اتوبوس پنج بار کمتر از خودروهای شخصی است و آلایش زیست محیطی یک قطار به نسبت خودروهای شخصی 15 بار کمتر است.

بیشترین دوچرخه سواران در شهر آمستردام هلند زندگی می کنند و شهرداری این شهر با ساخت راه های مخصوص دوچرخه از این امر استقبال می کند.

*** بهتر است با هواپیما سفر نکنید

هواپیماها یکی از عمده ترین آلاینده های محیط زیست هستند. برای رسیدن به اهداف زیست محیطی در جهان هر یک از انسان های کره زمین باید سالانه حداکثر 9/ 5 تن کربن دی اکسید تولید کند. این در حالی است که تولید دی اکسید کربن به ازای هر مسافر برای پرواز رفت و بازگشت هواپیمایی از برلین به نیویورک 5/ 6 تن دی اکسید کربن است.

***کمتر گوشت بخورید

کشاورزی یکی از مشکلات محیط زیست شده است. کشت برنج، موجب تولید گاز گلخانه ای بسیار مضر متان می شود. این گاز همچنین در شکم گاو، گوسفند و بز تولید می شود و از راه مدفوع به طبیعت راه می یابد. اما به خاطر تقاضای شدید گوشت در جهان، دام داری در کشورهای مختلف همچنان افزایش می یابد.

***مواد غذایی ارگانیک بخرید

اکسید نیتروژن یکی از مخرب ترین گازها در محیط زیست است. سهم این گاز در مجموع گازهای گلخانه ای 10 درصد است. این گاز در فرایند کار نیروگاه ها، موتورخانه ها و همچنین برای تولید کودهای مصنوعی در کشاورزی صنعتی بوجود می آید. در کشاورزی ارگانیک از این کودهای مصنوعی استفاده نمی شود و به این ترتیب ایجاد گاز اکسید نیتروژن کاهش می یابد.

***ساخت وساز و مصرف حساب شده

برای تولید فولاد و سیمان، دی اکسید کربن فراوانی تولید می شود. تولید چوب و بامبو اما ایجاد دی اکسید کربن را محدود می کند. انتخاب شایسته مواد ساختمانی در ساخت وساز و همچنین مصرف حساب شده و استفاده کمتر از وسایل یک بار مصرف پلاستیکی که در نهایت در ظرف زباله جای می گیرد، می تواند به پاکیزگی محیط زیست کمک کند.

***مسئولیت پذیر باشیم

چگونه باید از تولید گازهای گلخانه ای جلوگیری کنیم تا کودکان ما و کودکان آنها بتوانند در جهانی زندگی کنند که در آن فاجعه زیست محیطی رخ ندهد؟ این کودکان با علاقه به شیوه های تولید انرژی پاک می نگرند و آن را بختی برای آینده بشریت می دانند. هرکس می تواند به پاکیزه ماندن محیط زیست یاری رساند.