کوی دانش - kooy

تکنولوژی جدید برای کاهش چشمگیر انتشار گاز دی اکسید کربن

تکنولوژی جدید برای کاهش چشمگیر انتشار گاز دی اکسید کربن
16 اسفند
17:15 1393
فن آوری تازه ثبت شده ای که می تواند با ایجاد تحول در فرآیند جذب گاز دی اکسید کربن، کمک شایان توجهی به کاهش آلودگی جهانی نماید.

تصویر ناصر خازنی، دانشجوی دکترای مهندسی شیمی دانشگاه نیومکزیکو آمریکا با ویالی در دست حاوی موادی برپایه فلزی – آلی که در آزمایشگاه توسط وی تولید شده اند. وی با کمک اداره انتقال فناوری و مالکیت فکری در مرکز Arrowhead برای خلق فناوری که می تواند گاز دی اکسید کربن جوی را جذب کند، مشغول به کار شده است.

دست اندرکاران این پژوهش عباس قاسمی، رضا فودازی و جلال رستگاری به همراه ناصر خازنی ماده ویژه ای با قابلیت جذب گاز دی اکسید کربن ساخته اند که از تمامی فناوری های موجود امروزی، دارای ظرفیت بیشتری است. مجوز ثبت این فناوری توسط Theresa Lombard صادر شده است. 

Lombard هیجان زده بیان می کند: "این فناوری، جهانی را که در حال انتشار گاز دی اکسید کربن به جو است، تکان بنیادینی خواهد داد."

با توجه به آمارهای وزارت انرژی آمریکا، این کشور تنها در سال 2013 بیش از 3.18 میلیارد تن متریک گاز دی اکسید کربن تولید کرده است که بیش از دو سوم آن تنها مربوط به نیروگاه های تولید انرژی است؛ عموما بیست تا سی درصد انرژی این نیروگاه ها صرف جذب و به دام انداختن مقادیر منتشرشده گاز دی اکسید کربن بوده است که هزینه ای بالغ بر 70 دلار برای هر تن متریک صرف شده است.

Lombard ادامه داد: "این عمل (جذب نیروگاهی گاز دی اکسید کربن) علاوه بر هزینه بر بودن، برای محیط زیست هم مضر است. مزیت فناوری جدید این است که هر دوی این مشکلات را یکجا از میان می برد."

بیشتر تمرکز پروژه خازنی، روی جداسازی پس از احتراق گاز دی اکسید کربن و فرآیندهای مؤثرتر جداسازی، انتقال، ذخیره سازی و یا استفاده مجدد بوده است.

وی زنجیره ای از واکنش های علت و معلولی که از فعالیت های انسانی – نظیر سوزاندن سوخت های فسیلی – شروع می شوند؛ در افزایش غلظت گازهای گلخانه ای که نتیجه آن گرم شدن جهانی و تغییرات اقلیمی است را برایمان توضیح داد.

سپس ادامه داد: "برای حل این مشکل، باید یکی از خطوط تشکیل  دهنده این زنجیر را قبل از آن که به مرحله گرم شدن جهانی برسد قطع یا ضعیف کنیم که ما برای این کار، خط میانی را برگزیده ایم: به دام انداختن دی اکسید کربن موجود در جو زمین."

یکی از روش های بسیار متداول در این زمینه، فرآیند "جذب" نام دارد. در این فرآیند مولکولهای دی اکسید کربن در یک محلول مایع به دام می افتند. رهاشدن گاز از این محلول مایع برای ذخیره سازی یا مصارفی نظیر کمک به رشد جلبک ها، هم بسیار هزینه بر است و هم نامناسب.

روش دیگر، "جذب سطحی" نام دارد. در این روش بین دی اکسید کربن با یک ماده ریزتخلخل مانند یک سطح صاف اسنفجی اتصال فیزیکی برقرار می شود. رهاسازی گاز از این سطح، نه تنها هزینه و زمان بیشتری از روش "محلول مایع" دارد، بلکه کارآیی آن حتی کمتر است.

روش خازنی بر مبنای "جذب سطحی جامد" بنا شده است. در این روش دی اکسید کربن با استفاده از یک ساختار دوگانه فلزی-آلی به نام ایمی دازوله زئولیتی (zeolitic imidazolate) به عنوان پیوند دهنده یون های فلزی و آلی به دام می افتد و سپس می توان آن را برای ذخیره سازی یا انتقال مورد مصرف قرار داد.

در این پژوهش خازنی، یک ماده جدید از ایمی دازوله زئولیتی با یک حلقه گروه کربونیل اضافی سنتز نموده است که این ماده جدید هم تمایل و هم خاصیت جداسازی انتخابی بیشتری برای گاز دی اکسید کربن دارد و هم این که ساختارش از نظر شیمیایی و حرارتی پایدارتر است.

عمل شبیه سازی که روی این پژوهش به انجام رسید، نشان داد ماده ی خازنی میتواند 100 برابر دی اکسید کربن  را بیشتر از همه روش های مشابه موجود جذب کند. مسئله قابل توجه در این میان انتخابی تر بودن قدرت جذب ماده ی سنترشده نسبت به دی اکسید کربن با مقادیر بسیار کم و قابل چشم پوشی سایر گازهای جذب شده نظیر نیتروژن و هیدروژن از یک مخلوط گازی است.

مشاهده ظرفیت بالا و انتخابی عمل کردن فزاینده این ماده و توانایی های کاربردی آن، خازنی را بر آن داشت که یافته خود را به عنوان یک فناوری در ماه اکتبر (آبان سال جاری) با کمک Lombard و اداره اداره انتقال فناوری و مالکیت فکری به ثبت رسمی برساند. خازنی معتقد است: "حفاظت از این فناوری، قدم اول است. قدم های بعدی شامل توسعه و کاربردی تر کردن توانایی های این پژوهش خواهد بود."

وی ادامه داد: "حساسیت پژوهش های اینچنینی بسیار بالاست. کافی است در مورد نقش پیوندی دی اکسید کربن در این ماده، صحبت کنید. همین یک جمله هم برای یک شیمیدان خوب برای ساختن ماده مشابه کافی است؛ در این رقابت تنگاتنگ من نیاز به حفاظت از این ایده داشتم و اکنون می توانم باخیال راحت در مورد کارکردهای تجاری این پژوهش، برای شرکت های مختلف پیشنهادهایی داشته باشم."

Lombard می گوید:" طبق عرف دانشگاه نیومکزیکو، 50 درصد منافع یک اختراع، متعلق به مخترع و 50 درصد باقیمانده سهم این دانشگاه است که این 50 درصد به سه قسمت تقسیم می شود: یک قسمت به گروه علمی (دپارتمان) مخترع تعلق می گیرد، یک قسمت به دانشکده مخترع و یک قسمت آخر سهم معاونت پژوهشی است که بر اساس آن یک سوم، طرح های پژوهشی آینده که قابلیت تجاری شدن داشته باشند را برنامه ریزی و حمایت می کند."

Lombard می گوید: "گام بعدی را اخذ مجوز برای این فناوری و آغاز ارتباط جدی با شرکت های بزرگ در صنعت انرژی می داند. بنا به آمار وارقام ورزات انرژی پیش بینی شده است که تا سال 2019 صنعت "جذب، استفاده و ذخیره سازی کربن جهانی"  به رقم 6.8 میلیارد دلار درآمد برسد. این فناوری تناسب خوبی برای بازار کربن جهانی دارد و جهان را در زمینه جذب گاز دی اکسید کربن، به شدت متحول خواهد کرد."

کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

یاور مشیرفر

یاور مشیرفر

Research Assistant on Paleoclimatology, Palaeoecology, Paleoceanography

http://www.pontocaspian.eu/program/project/project-a5

PRIDE "Drivers of Pontocaspian Biodiversity Rise and Demise" by Horizon 2020 EU

Brunel University of London

Contact: Yavar Moshirfar

Linkedin, Twitter, Google + and Skype

 

 

 

 

 

 

  1. کاظم
    کاظم 07 اسفند, 21:44

    ایشان را من بخوبی می شناسم. یک انسان باخدا اهل واجبات و مستحبات . مسلط به تجوید و صوت و لحن قران و بسیار با پشتکار. افتخار ایران و آذربایجان و تبریز

تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

دانشمندان روشی را توسعه داده اند که توسط آن موادی که عموماً در صنایع هوایی و ماهواره ها استفاده می شوند می توانند به خودترمیمیِ شکستها و خش های خود در دمای زیر انجماد بپردازند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

چگونه می توان انرژی خورشیدی را برای استفاده در زمانی که تابش خورشید وجود ندارد ذخیره کرد؟ یک راه حل تبدیل انرژی خورشیدی به هیدروژن توسط الکترولیز آب است. این ایده به این صورت است که از الکتریسیته ای که توسط انرژی خورشیدی (پنلهای خورشیدی) بدست می آید برای تجزیه ملوکولهای آب به اکسیژن و هیدروژن استفاده شود. سپس هیدروژن خالص را می توان بعنوان منبع انرژی الکتریسیته ویا یک منبع سوختی استفاده کرد. اما دقیقاً همینجاست که موضوع پیچیده می شود. حتی با وجود فناوری های مختلفِ تولید هیدروژن و نتایج نوید بخش آزمایشگاهی، هنوز این روش بسیار ناپایدار و گران است و صرفاً برای استفاده های بزرگ تجاری دارای صرفه است. حال، رویکرد جدیدی توسط محققانِ سوئیسی عرضه شده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
تولید سوخت از دی اکسید کربن

تولید سوخت از دی اکسید کربن

در مطالعه ای جدید که توسط دپارتمان انرژی آرگونه از لابراتوار ملی آمریکا و دانشگاه ایلینویز در شیکاگو انجام شد، محققان موفق به یافتن راهی شدند تا با کمک نور آفتاب، دی اکسید کربن را به یک منبع قابل استفاده انرژی تبدیل کنند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

اگر از زمره عاشقان قهوه هستید و در عین حال قارچ هم از چاشنی های همیشگی غذاهای شماست احتمالاً از همین الان تصمیم قطعی برای خرید این دستگاه را خواهید گرفت. این دستگاه جالب توسط آدریان پرز طراح بارسایی طراحی و تولید شده است. دستگاه های قهوه جوش صرفاً دو دهم درصد از قهوه را تبدیل به نوشیدنی می کنند و مابقی بصورت تفاله دور ریخته می شود. گرچه استفاده از تفاله قهوه بعنوان بستری برای پرورش قارچ موضوع جدیدی نیست ولی در پشت دستگاهی که در ادامه بررسی می کنیم تفکر خلاقانه ای وجود دارد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پهپادها بزودی قادر خواهند بود همانند یک پرنده ویا یک حشره بالدار تصاویر محیط را دریافت کرده، پردازش نمایند و بدون نیاز به دخالت نیروی انسانی، رادار وحتی هدایت GPS ماهواره ای راه خود را بیابند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
کاسینی، تصاویر حاوی جزئیات را ازمنطقه قطب شمال قمر انسلادوس تهیه کرده ست

کاسینی، تصاویر حاوی جزئیات را ازمنطقه قطب شمال قمر انسلادوس تهیه کرده ست

منطقه قطب شمال انسلادوس حاوی شکاف ها و دهانه های بسیاری است. فضاپیمای کاسینی ناسا نزدیکترین تصویر ثبت شده از منطقه قطب شمال انسلادوس، قمر زحل را به عنوان بخشی از داده های خود بعد از اولین عبور (از میان سه عبور) خود از نزدیک این جرم یخی مخابره نمود. عبور فضاپیما از کنار این قمر در تاریخ 22 مهر سال 94 از فاصله 1839 کیلومتری این جرم پر رمز و راز رخ داد.

مطالعه متن کامل
سیگارهای الکتریکی مصرف به شرط پرداخت ، شکل دهندگان احتمالیِ آینده مصرف دخانیات

سیگارهای الکتریکی مصرف به شرط پرداخت ، شکل دهندگان احتمالیِ آینده مصرف دخانیات

امروزه بعضی نواحی خاص عمومی، مثل بسیاری از پارک ها، پارک های شادی و جزایر هستند که سیگار کشیدن در آنها ممنوع است. برای دور زدن این قبیل محدودیت ها، افراد سیگاری سراغ راه حل سیگارهای الکترونیکی رفتند (هرچند که این اواخر در فضاهای عمومی شاهد ممنوع شدن سیگارهای الکترونیکی نیز هستیم)، - بالاخره باید باتری این سیگارها جایی شارژ می شد! و ظاهرا آینده دخانیات را همین سیگارها شکل می دهند. حالا بازهم اتفاقاتی افتاده است که شاید این آینده پر دود را مجددا تغییر بدهد، شرکت فیلیپ موریس اینترنشنال (Philip Morris International) گواهی ثبت اختراعی را در ایالات متحده بابت سیگار الکترونیکی USB دریافت کرده است که مصرف کننده به ازای هربار مصرف آن باید مبلغی را بپردازید.

مطالعه متن کامل
اپلیکیشن Car-Net فولکس واگن برای ساعت اپل، کنترل کردن خودرو از مچ دست را امکانپذیر می کند

اپلیکیشن Car-Net فولکس واگن برای ساعت اپل، کنترل کردن خودرو از مچ دست را امکانپذیر می کند

مالکان خودروهای فولکس واگن که از ساعت اپل استفاده می کنند، با استفاده از یک اپلیکیشن که به طور هدفمند طراحی شده، می توانند از وضعیت قفل بودن دربهای خودرو در هر لحظه آگاه شوند، خودرو را از فاصله دور قفل و باز کنند، و وضعیت باز یا بسته بودن دربها، پایین بودن شیشه ها و حتی سانروف را بررسی کنند.

مطالعه متن کامل
شنیدن با لیزر: با روش‌های ترکیبی می‌توان داخل بدن انسان را دید.

شنیدن با لیزر: با روش‌های ترکیبی می‌توان داخل بدن انسان را دید.

جمجمه‌ی انسان به طور متوسط، حدودِ 6.8 میلی‌متر ضخامت دارد. این میزان به اندازه‌ی ضخامتِ جدیدترین گوشی‌ های هوشمند است. از طرف دیگر، پوست انسان حدودِ 2 تا 3 میلی‌متر ضخامت دارد. با وجود اینکه جمجمه و پوست بسیار نازک هستند ولی زمانِ هر نوع تصویربرداری با نور لیزر، موانع عمده‌ای ایجاد می‌کنند.

مطالعه متن کامل
ARC بتای گوگل برنامه های اندروید را به ویندوز، مک و لینوکس می آورد

ARC بتای گوگل برنامه های اندروید را به ویندوز، مک و لینوکس می آورد

مدتی است می دانیم که گوگل بر روی روشی برای اجرای برنامه های اندروید در داخل سیستم عامل Chrome کار می کند. پروژه ای که ARC یا برنامه قابل اجرا در کروم «App Runtime for Chrome» نام گرفته است. حالا قابلیت های این محیط قرار است به طور قابل توجهی گسترش یابد و توسعه دهندگان در برنامه پیش نمایشی که به آن ها داده شده می توانند برنامه های خود را در ARC اجرا نمایند.

مطالعه متن کامل