رفتن به محتوا
سام سرویس
کد خبر 626629

آب آلوده به سوخت تبدیل می‌شود

ساعت 24- محققان انستیتو ورسستر پلی تکنیک(WPI) ماده‌ای ابداع کرده‌اند که اوره را از آب حذف می‌کند و پتانسیل تبدیل آن به گاز هیدروژن را دارد به این ترتیب می‌توان نه تنها آب آلوده را پاکسازی بلکه هیدروژن نیز تولید کرد.

اوره یک کود کشاورزی غنی از نیتروژن است و البته یکی از محصولات فرعی متابولیسم بدن انسان نیز به شمار می‌رود که وجود آن در آب چالش‌های محیط زیستی را ایجاد می‌کند. تخلیه آب فاضلاب و روان آب‌های مربوط به آبیاری کشاورزی مملو از اوره هستند که منجر به جلبک‌های خطرناک و ایجاد مناطق مرده بدون اکسیژن می‌شود. به عبارت دیگر این ماده تاثیری منفی روی محیط‌های آبی و سلامت انسان دارد.

با این وجود اوره ویژگی خاصی دارد که شامل حلالیت زیاد در آب و هیدروژن انبوه است. به همین دلیل یک گزینه احتمالی برای ذخیره تولید هیدروژن به حساب می آید.

نقاط ضعف مربوط به استفاده از اوره برای تولید هیدروژن شامل نبود الکتروکاتالیست‌های کارآمد و ارزانی است که به جای آب، اوره را اکسیده می‌کند. محققان WPI با ایجاد الکتروکاتالیست‌های ساخته شده از اتم‌های نیکل و کبالت و ساختار الکترونیک خاص این چالش را برطرف کردند.

محققان در پژوهش خود روی اکسیدها و هیدروکسیدهای همگن نیکل و کبالت تمرکز کردند و متوجه شدند ایجاد ساختارهای الکترونیک با Ni2+وCo3+ برای ارتقای فعالیت الکتروشیمیایی و گزینش اکسیداسیون اوره کارآمد است.

این تنظیمات الکترونیکی، عاملی محوری برای بهبود انتخاب اکسیداسیون اوره است، زیرا محققان طی پژوهش مشاهده کردند که ظرفیت نیکل بالاتر، مانند Ni3+، در واقع به تولید یک واکنش سریع با خروجی جریان الکتریکی قوی کمک می‌کند. با این وجود قسمت مهمی از جریان برق از اکسیداسیون ناخواسته آب به وجود آمده بود.

شبیه سازی‌های رایانشی نیز از یافته‌های آزمایشگاهی پشتیبانی کردند. همین امر نشان می‌دهد ترکیب همگن اکسیدهاو هیدروکسیدهای نیکل و کبالبت، توزیع دوباره الکترون‌ها را تسهیل می‌کند و کاتالیست ها برای برقراری پیوند بین اوره و مولکول‌های آب را بهبود می‌بخشد.

کاربردهای این دستاورد بسیار وسیع است. اوره یک کود نیتروژنی و افزودنی مهم است که به طور تجاری تولید می‌شود. یافته‌های محققان شیوه تولید این ماده و همچنین تولید کارآمد سوخت هیدروژن از جریان‌های دورریز را دگرگون می‌کند.

مهر به نقل از اینترستینگ انجینرینگ

نظرات کاربران
نظر شما

ساعت 24 از انتشار نظرات حاوی توهین و افترا و نوشته شده با حروف لاتین (فینگیلیش) معذور است.

تازه‌ترین خبرها