استفاده از فتوسنتز مصنوعی به فراوری سوخت با یاری نانوکاتالیست امکان پذیر شد - مینی ست

به گزارش گروه فناوری خبرنگاران، یافته های اخیر محققان نشان می دهد که می توان از راهبرد فتوسنتز مصنوعی برای تبدیل دی اکسیدکربن به متان استفاده کرد. پژوهشگران دانشگاه مک گیل و دانشگاه مک مستر با همکاری محققانی از دانشگاه میشیگان کاتالیستی ساختند که به این فرآیند یاری می نماید. این گروه امیدوارند طی 5 تا 10 سال آینده بتوانند از دی اکسیدکربن برای فراوری سوخت پاک استفاده نمایند.

محققان این پروژه با استفاده از محاسبات و شبیه سازی جزء اصلی این کاتالیست را که یک نوع نانوذره است، شناسایی کردند. این نانوذره از جنس آهن و مس است. این کاتالیست چیزی شبیه به پنل خورشیدی بوده که در آن نانوذرات مس و آهن واقع شده است. این ذرات انرژی خورشید را جذب نموده و جریان الکتریکی فراوری می نماید که این جریان برای تبدیل دی اکسیدکربن به آب استفاده می گردد.

لایه اصلی در این کاتالیست، ویفر سیلیکونی است که روی آن نانوسیم با قطر 300 نانومتر واقع شده است که پهنایی در حدود 30 نانومتر دارد. این نانوسیم از جنس نیترید گالیم ساخته شده است.

این چیدمان موجب می گردد تا مساحت سطحی بالایی برای انجام واکنش بوجود آید. نانوسیم های مزین به نانوذرات با یک فیلم نازک از آب پوشیده شده است.

در عمل پنل فتوسنتز مصنوعی احتیاج به اتصال به یک منبع دی اکسیدکربن دارد که این منبع می تواند خروج کارخانه های صنعتی باشد.

یکی از مزیت های این پروژه آن است که محققان پیروز به فراوری جریان الکتریسیته بالایی با استفاده از این روش شدند که این موضوع برای فراوری انبوه بسیار مناسب است. این در حالی است که در روش های فتوسنتز مصنوعی پیشین، دانسیته جریان فراوری شده بسیار کم بوده است.

متان یکی از اجزاء اصلی گاز طبیعی است، فتوسنتز فرآیندی است که در آن گیاهان با استفاده از نور خورشید، دی اکسیدکربن و آب، مواد غذایی مورد احتیاج خود را فراوری نموده و در کنار آن اکسیژن نیز فراوری می گردد. در فتوسنتز مصنوعی، سوخت های هیدروکربنی، نظیر گاز طبیعی و گازوئیل از دی اکسیدکربن فراوری می گردد.