زهرا چگیز: این درحالی است که اخیرا محققان دانشگاه استنفورد با تولید دستگاهی با ساختاری مشابه ریه انسان توانسته اند از آب به سوخت پاک هیدروژن برسند. سوختی که انرژی لازم برای عمده فرآیندها و دستگاه های اطراف ما به حساب می آید.
زمانی که هوا وارد ریه انسان می شود با عبور از میان یک غشا نازک اکسیژن از هوای دریافتی استخراج و وارد جریان خون می شود. در حقیقت ساختار بی نقص و منحصربه فرد سیستم تنفس انسان این استخراج و تبادل را کارآمد کرده است.
درمورد هیدروژن اما قضیه به این سادگی نیست. چرا که از ترکیب اکسیژن و هیدروژن- برخلاف سوخت های فسیلی- تنها برق و آب به عنوان محصولات جانبی به دست می آیند. بنابه همین علت برای دهه ها محققان به دنبال روشی کارآمد و کم هزینه برای تولید گاز هیدروژن بوده اند تا بتوانند علاوه بر تولید آب از آن به عنوان سوخت پاک نیز استفاده کنند و درواقع با یک تیر دو نشان را هدف بگیرند.
چون هیدروژن به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی شود تا مدت ها دانشمندان ناگزیر به جداسازی اجزا تشکیل دهنده آب برای رسیدن به هیدروژن بودند که بازدهی بالایی نداشت. این درحالی است دستگاه ساخته شده توسط پژوهشگران استنفورد که بسیار هوشمندانه و برای حل این مشکل طراحی شده است اساسا کیسه ای است که از یک فیلم پلاستیکی ضخیم ساخته شده است.
منافذ کوچک ضد آب سطح خارجی این کیسه را پوشانده اند و نانوذرات طلا و پلاتین نیز در داخل آن تعبیه شده اند. سرانجام پس از قرار دادن این کیسه در آب و اعمال ولتاژ مناسب، محققان توانستند این دستگاه را به تولید 32 درصد انرژی بیشتر از زمانی که سلول های سوختی به طور مستقیم درون آب و تحت ولتاژ خاص قرار می گرفتند، وادار کنند. محققان علت این بازدهی بالا را تاثیر تشابه طراحی دستگاه با شکل ریه میدانند که می تواند با با کاهش حباب هایی که در ضمن تجزیه آب پدید می آیند و میزان بازدهی فرآیند را تحت الشعاع قرار می دهند به مقدار هیدروژن بیشتری دست یابد.
گرچه این تنها دستگاهی نیست که بشر در جهت تولید سوخت پاک هیدروژن ساخته است اما بی گمان طراحی منحصر به فرد آن می تواند نخستین گام بشر در مسیر یافتن روشی کارآمد در جهت تولید سوخت پاک هیدروژن باشد. این تحقیق به تفضیل در غالب یک مقاله در journal Joule به انتشار رسیده است.
منبع:www.sciencealert.com
1717
نظر شما