اختراع جدید دانشمندان برای بهره‌برداری کم‌هزینه از هیدروژن سبز
تاریخ انتشار: ۷ آذر ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۴۹۱۵۳۱
دانشمندان روش جدیدی را بر پایه نانو کشف کرده‌اند که هزینه استحصال هیدروژن که از انواع سوخت پاک است را به حداقل می‌رساند. - اخبار اجتماعی -
به گزارش خبرنگار اجتماعی خبرگزاری تسنیم، تیمی از محققان به رهبری دانشگاه پرینستون و دانشگاه رایس اخیراً فلزاتی از جمله آهن، مس و یک چراغ LED ساده را برای توسعه یک تکنیک ارزان‌قیمت که می‌تواند کلید توزیع هیدروژن باشد، ترکیب کرده‌اند، هیدروژن سوختی است که مقادیر زیادی انرژی را بدون آلودگی کربنی ذخیره می‌کند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
کارشناسان با استفاده از فناوری نانو و روش‌های محاسباتی پیشرفته موفق شدند هیدروژن را از آمونیاک مایع جدا کنند، فرآیندی که تاکنون بسیار پرهزینه و انرژی‌بر بوده است. این تکنیک را می‌توان برای تحقق بخشیدن به پتانسیل هیدروژن به عنوان یک سوخت پاک و کم انتشار استفاده کرد که می‌تواند بدون تشدید بحران آب و هوایی به برآورده کردن نیازهای انرژی کمک کند.
ساخت بزرگترین الکترولایزر جهان برای تولید هیدروژن سبزتشریح فرصت‌های ایران در دوران گذار از انرژینائومی هالاس، نویسنده ارشد این تحقیقات گفت: هیدروژن سوخت پاکی است که اگر فقط هزینه کمتری داشت و ذخیره و بازیابی آن آسان بود، توسعه بیشتری پیدا می‌کرد. هیدروژن به عنوان یک سوخت سبز، مزایای بسیاری مانند چگالی انرژی بالا و عدم انتشار کربن را ارائه می‌دهد. با این حال، فشرده‌سازی هیدروژن خالص برای حمل و نقل بسیار گران است و ذخیره آن برای مدت طولانی دشوار است.
اخیراً دانشمندان شروع به استفاده از مواد شیمیایی واسطه مانند آمونیاک برای انتقال و ذخیره هیدروژن کرده‌اند. یکی از مشکلاتی که آنها با آن مواجه بودند، شکستن آمونیاک به هیدروژن و نیتروژن بود، فرآیندی که به دمای بالای 400 درجه سانتیگراد (732 فارنهایت) نیاز دارد. برای حل این مشکلات، محققان نور را از طریق فناوری نانو برای شکستن پیوندهای شیمیایی نگه‌دارنده مولکول های آمونیاک به جای استفاده از گرما برای شکستن آنها به کار گرفتند. علاوه بر این، آنها از یک کاتالیزور بسیار ارزان‌تر حاوی آهن و مس استفاده کردند.
این روش‌ها به آنها کمک کرد تا هیدروژن را از آمونیاک تنها با استفاده از نور LEDهای کم مصرف در دمای اتاق و بدون حرارت اضافی استخراج کنند. در تحقیقات آتی این تیم، هدف کاهش هزینه‌ها و آلودگی کربن ناشی از ایجاد آمونیاکی است که چرخه حمل و نقل را آغاز می‌کند.
امیلی کارتر، یکی از نویسندگان این مقاله و کارشناس انرژی و محیط زیست در پرینستون گفت: هیدروژن همه جا در صنعت استفاده می‌شود و به طور فزاینده‌ای به عنوان سوخت استفاده خواهد شد چرا که زیرا جهان به دنبال کربن‌زدایی منابع انرژی خود است.
وی ادامه داد: در حال حاضر هیدروژن عمدتاً به طور ناپایدار از گاز طبیعی(ایجاد انتشار دی‌اکسید کربن) ساخته می‌شود و حمل و نقل و ذخیره آن دشوار است. هیدروژن باید به طور پایدار در جایی که مورد نیاز است ساخته و حمل شود. اگر بتوان آمونیاک بدون انتشار کربن را تولید کرد، می‌توان آن را حمل کرد، ذخیره کرد و احتمالاً به عنوان منبعی از هیدروژن سبز با استفاده از فوتوکاتالیست‌های مسی آهن ـ مس با نور LED استفاده کرد.
انتهای پیام/
منبع: تسنیم
کلیدواژه: پایش و نظارت در محیط زیست هوای پاک انرژی های تجدید پذیر پایش و نظارت در محیط زیست هوای پاک انرژی های تجدید پذیر
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.tasnimnews.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «تسنیم» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۴۹۱۵۳۱ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
ابداع باتری سدیمی جدیدی که در چند ثانیه شارژ می‌شود
به گزارش تابناک، پژوهشگران مؤسسه علوم و فناوری پیشرفته کره(KAIST) یک باتری هیبریدی سدیم-یونی با قدرت بالا ساخته‌اند که می‌تواند در چند ثانیه شارژ شود.
سدیم تقریباً ۱۰۰۰ برابر بیشتر از لیتیوم فراوانی دارد. بنابراین دستگاه‌های ذخیره‌سازی انرژی الکتروشیمیایی سدیم-یون جذاب‌تر از ذخیره‌سازی انرژی الکتروشیمیایی لیتیوم-یون سنتی هستند.
یک تیم تحقیقاتی به رهبری پروفسور جئونگ کو کانگ از دپارتمان علوم و مهندسی مواد مؤسسه علوم و فناوری پیشرفته کره(KAIST)، مواد آنُد را که معمولاً در باتری‌هایی با کاتدهای مناسب برای ابرخازن‌ها استفاده می‌شوند، یکپارچه کردند.
این ترکیب به باتری کمک کرد تا به ظرفیت‌های ذخیره سازی بالا و نرخ شارژ-تخلیه شارژ سریع دست یابد.
این مطالعه نشان می‌دهد که این باتری می‌تواند گزینه مناسبی برای نسل بعدی باتری‌ها و جایگزین باتری‌های لیتیوم-یونی باشد.
دستگاه ذخیره انرژی هیبریدی سدیم-یون
این سلول کامل مونتاژ شده متشکل از آند و کاتد جدید توسعه یافته، یک دستگاه ذخیره انرژی هیبریدی سدیم-یون با کارایی بالا را تشکیل می‌دهد که از چگالی انرژی باتری‌های لیتیوم-یون تجاری موجود در بازار پیش می‌گیرد. به گفته پژوهشگران، این دستگاه ویژگی‌های چگالی توان ابرخازن‌ها را نشان می‌دهد.
تیم پژوهشی می‌گوید: توسعه یک باتری هیبریدی با انرژی بالا و چگالی و توان بالا مستلزم بهبود سرعت ذخیره انرژی آهسته آندهای باتری و همچنین افزایش ظرفیت نسبتا کم مواد کاتدی از نوع ابرخازن است.
باتری‌های سدیمی می‌توانند تقاضای فزاینده‌ای را برآورده کنند
این باتری می‌تواند تقاضای فزاینده برای دستگاه‌های ذخیره انرژی الکتروشیمیایی کم‌هزینه با چگالی انرژی بالا و عملکرد طولانی مدت با یک بار شارژ و چگالی توان شارژ سریع برای پاسخگویی به طیف گسترده‌ای از برنامه‌های کاربردی اعم از دستگاه‌های الکترونیکی سیار تا وسایل نقلیه الکتریکی را برآورده کند.
در حال حاضر سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی سدیم-یون موجود از نظر قابلیت شارژ مجدد ضعیف هستند، زیرا چگالی توان پایینی دارند، در حالی که چگالی انرژی نسبتاً بالایی دارند.
در حال حاضر، دو نوع سیستم ذخیره‌سازی سدیمی شامل باتری‌های سدیم-یون(SIBs) و خازن‌های سدیم-یون(SIC) موجود است. بنابراین پژوهشگران بر روی سلول‌های ذخیره انرژی هیبرید سدیم-یون(SIHES) تمرکز کردند. SIHES می‌تواند از پتانسیل مختلف کاتدهای نوع خازن و آندهای نوع باتری استفاده کند و توجه زیادی را به خود جلب کرده است، زیرا این سیستم ذخیره‌سازی در اصل می‌تواند به طور همزمان چگالی انرژی بالا و چگالی توان شارژ سریع را ارائه دهد.
به گفته پژوهشگران، SIHES می‌تواند به چگالی انرژی ۲۴۷ وات بر کیلوگرم و چگالی توان ۳۴ هزار و ۷۴۸ وات بر کیلوگرم دست یابد.
پروفسور کانگ می‌گوید، این پژوهش نشان دهنده پیشرفت در غلبه بر محدودیت‌های فعلی سیستم‌های ذخیره انرژی است. او برنامه‌های گسترده‌تری را در دستگاه‌های مختلف الکترونیکی از جمله وسایل نقلیه الکتریکی برای این باتری‌ها پیش‌بینی می‌کند.
به گفته پژوهشگران، این باتری‌ها احتمالاً برای برنامه‌های شارژ سریع از وسایل نقلیه الکتریکی گرفته تا دستگاه‌های الکترونیکی هوشمند و فناوری‌های هوافضا مفید باشند.
این مطالعه در مجله Energy Storage Materials منتشر شده است.
منبع: ايسنا
واکنش دادستان رفسنجان در مورد فوت یک دانشجو