استراتژی انرژی فوق پاک – قسمت اول

آیا سوخت های ارزان و کودهایی که از ذرات نانو کاتالیزورها که از هوا و نور خورشید ساخته شده به تغییر آب و هوا کمک نمی کند؟
توسط آرون مجومدار و جنیس نورسوف
لنتهایی که برای کربن حیاتی، هیدروژن، نیتروژن و اکسیژن حیاتی هستند، همچنین مولفه های اصلی سوخت و کودهایی است که تمدن ما به آن وابسته است. این عناصر در مقادیر فراوانی در جو زمین یافت می شوند. در اصل، ما می توانیم تمام سوخت هایی را که نیاز داریم از هوا بگیریم. در واقع، به لطف اختراع کاتالیزورها دقیقا همانطور که کود نیتروژن بر پایه آن ساخته شده است. یک قرن پیش، دانشمندان فریتز هابر و کارل بوش، کاتالیزورهایی را ایجاد کردند که یک فرایند شیمیایی را برای اصلاح نیتروژن اتمی به شکل قابل استفاده توسط گیاهان و در نهایت مردم از طریق غذای مصرف کرد. این اختراع کشاورزی را تغییر داد که به نوبه خود باعث گسترش جمعیت انسانی زمین از ۲ تا ۷ میلیارد شد. اگر ما می توانیم همان “اصلاح” سوخت را اعمال کنیم، پس نتیجه سوختن آنها به سادگی کربن را که از هوا گرفته شده است به اتمسفر بازمیگرداند – یک چرخه پایدار با تاثیر ناچیزی بر آب و هوا.
چالش ایجاد چنین “تعمیر” سوخت حاصل از این واقعیت است که مولکول های کوچک این عناصر موجود در جو بسیار پایدار هستند. در آب (H2O)، اتم ها با پیوندهای شیمیایی قوی مرتبط می شوند، که نیاز به دمای بیش از ۲۰۰۰ دی اکسید (CO2) دارند. تعجب آور نیست که سنتز کودهای نیتروژن با فرآیند شیمیایی هابر-بوش نیاز به دمای بالا دارد و ۲ درصد از کل انرژی مصرفی جهان، بیشتر از گاز طبیعی مصرف می کند.
یک چرخه کربن پایدار، کاتالیزورهای جدید پیشنهاد شده در اینجا واکنش های شیمیایی را که در غیر این صورت رخ نمی دهد، تسهیل می کنند. در واقع، آنها به شکستن اوراق قرضه شیمیایی موجود (از جمله بین اتمهای دی اکسید کربن و آب) کمک می کنند یا به طور انتخابی به ایجاد اوراق قرضه جدید برای ایجاد یک محصول سوخت مطلوب کمک می کنند. سوزاندن سوخت ها روند را عوض می کند و دی اکسید کربن را به جو تبدیل می کند.
مدت ها پیش طبیعت راه هایی برای حل این مشکل پیدا کرد. در گیاهان و جلبکها، فتوسنتز از کاتالیزورهای بیوشیمیایی پیشرفته (آنزیم ها) برای تجزیه CO2 و H2O استفاده می کند و از عناصر آزاد برای ایجاد مولکول های پیچیده تر تشکیل می دهد که مواد تشکیل دهنده غذا (پروتئین، کربوهیدرات، چربی و غیره) و سوخت (هیدروکربن ها) را تشکیل می دهند. این بدان معنی است که سوختهای فسیلی که ما امروز در حال سوختن هستند، در نهایت از آن استفاده می کنیم. اما مقیاس فعلی استفاده از انرژی و کود ما این است که ما مقدار زیادی از CO2 را به جو میرسانیم – ۳۵ میلیارد تن در سال – از آن است که از آن حذف میشویم. در نتیجه، نسل های کنونی و آینده با عواقب جدی محیط زیست مواجه می شوند.
چالشی که ما با آن مواجه هستیم این است که مواد معمولی کارهایی را انجام دهند که معمولا انجام نمی دهند.

ادامه دارد …

برچسب ها

ممکن است به این موارد نیز علاقه مند باشید:

0 دیدگاه در “استراتژی انرژی فوق پاک – قسمت اول”

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

صفحه اینستاگرام پرشن ایکسترا

Load More
Something is wrong. Response takes too long or there is JS error. Press Ctrl+Shift+J or Cmd+Shift+J on a Mac.