پایگاه خبری فولاد ایران – دانشمندان می گویند راه جدیدی برای تولید گاز هیدروژن از آب در دمای اتاق پیدا کرده اند که می تواند گامی به سوی یک منبع انرژی پاک و تجدیدپذیر باشد.
به گزارش فولاد ایران، هیدروژن به عنوان یک نوع سوخت یا منبع انرژی برای سال ها مورد تحقیق قرار گرفته است. پیل سوختی هیدروژنی مدرن که می‌تواند انرژی هر چیزی از رایانه‌های لپ‌تاپ گرفته تا باتری‌های خودرو و نیروگاه‌ها را تامین کند، با ترکیب اتم‌های هیدروژن و اکسیژن در فرآیندی کار می‌کند که آب، برق و مقدار کمی گرما ایجاد می‌کند.
تا پایان اکتبر 2021، ژنراتورهای برق سلول سوختی هیدروژنی حدود 260 مگاوات ظرفیت برق در سراسر ایالات متحده تولید کردند. در مقایسه، متوسط توربین بادی در سال 2020 حدود 2.75 مگاوات تولید کرد.
با وجود جذب نسبتا کم، هیدروژن به عنوان یک راه حل سبز برای مشکلات انرژی مورد استقبال قرار گرفته است. اما در حالی که هیدروژن فراوان ترین عنصر در کیهان است، هنوز باید آن را برای استفاده در سلول های سوختی تولید کنیم. به گفته دفتر بهره وری انرژی و انرژی های تجدیدپذیر ایالات متحده، مشکل این است که حدود 95 درصد هیدروژن از فرآیندی شامل گاز طبیعی تولید می شود، و این فرآیند قابل تجدید نیست.
با این حال ممکن است راه حلی برای این مشکل خاص وجود داشته باشد. محققان دانشگاه کالیفرنیا، راهی برای تولید هیدروژن با توسعه نوع خاصی از کامپوزیت آلومینیومی که با آب در دمای اتاق واکنش می دهد، یافته اند.
آلومینیوم به خودی خود یک ماده واکنش پذیر است که اکسیژن را از مولکول های آب جدا می کند و گاز هیدروژن را به جا می گذارد.
با این حال، آلومینیوم لزوماً این کار را به تنهایی انجام نمی دهد. این به این دلیل است که در دمای اتاق، فلز لایه‌ای از اکسید آلومینیوم را تشکیل می‌دهد که اساساً آن را از واکنش با آب محافظت می‌کند.
آنچه دانشمندان کشف کرده اند این است که با استفاده از ترکیبی از گالیم و آلومینیوم که به راحتی تولید می شود، می توان این ماده را با آب در دمای اتاق واکنش داد و هیدروژن تولید کرد.
این واقعیت که این مخلوط آلومینیوم و گالیم هیدروژن تولید می کند برای دهه ها شناخته شده است. اما چیزی که تیم UCSC دریافتند این بود که افزایش غلظت گالیم در کامپوزیت باعث افزایش تولید هیدروژن نیز شد.
نکته منفی این است که گالیوم نسبتاً گران است، اگرچه می توان آن را در این فرآیند بازیابی کرد و چندین بار از آن استفاده کرد. نکته منفی دیگر این است که هنوز هیچ جذب گسترده ای از سلول های سوختی هیدروژنی وجود ندارد. در حالی که سوزاندن مستقیم هیدروژن به عنوان سوخت امکان پذیر است، اما می تواند خطرناک باشد و مخازن آن اغلب باید تحت فشار زیادی باشند تا مقادیر مفیدی از آن را در خود داشته باشند.
باید دید که آیا فرآیند UCSC می تواند برای تولید تجاری هیدروژن افزایش یابد یا خیر.
منبع: Newsweek