پنجشنبه ۱۳ بهمن ۱۴۰۱
۱۱:۰۲ - ۲۸ خرداد ۱۳۹۸ کد خبر: ۹۸۰۳۰۷۵۹۳
طبیعت و محیط زیست

تولید سوخت عاری از کربن از آفتاب و هوا

تولید سوخت عاری از کربن,اخبار علمی,خبرهای علمی,طبیعت و محیط زیست
دانشمندان موسسه فناوری فدرال زوریخ با استفاده از نور خوشید و هوا موفق به ابداع یک سوخت عاری از کربن شده و برای اولین بار در سراسر جهان است کل زنجیره فرآیند ترموشیمی را در شرایط واقعی نشان دادند.

به گزارش ایسنا و به نقل از ساینس‌دیلی، محققان مؤسسه فناوری فدرال زوریخ(ETH Zurich) موفق به تولید سوخت هیدروکربن مایع منحصراً از نور خورشید و هوا شده‌اند.

دانشمندان برای تولید سوخت‌های مایع یک پالایشگاه خورشیدی ایجاد کرده‌اند که در طول احتراق به همان اندازه کربن دی‌اکسید (CO2) تولید می‌شود که قبلاً از هوا برای تولید آنها استخراج شده است.

"آلدو استاینفلد" استاد حامل‌های انرژی تجدیدپذیر در مؤسسه فناوری فدرال زوریخ و رئیس این گروه تحقیقاتی می‌گوید: این پالایشگاه ثابت می‌کند که سوخت‌های هیدروکربنی بدون تولید کربن می‌توانند در شرایط طبیعی از نور خورشید و هوا ساخته شوند. فرآیند ترموشیمی از کل طیف خورشید استفاده می‌کند و در دماهای بالا به انجام واکنش‌های سریع با بازدهی بالا اجازه می‌دهد.

ترموشیمی(Thermochemistry) علمی است که به مطالعه تغییرات گرما و انرژی طی یک واکنش شیمیایی می‌پردازد.

این اولین بار در جهان است که یک تیم تحقیقاتی کل زنجیره فرآیند ترموشیمی را در شرایط واقعی نشان می‌دهد.

این پالایشگاه کوچک خورشیدی بر روی سقف ساختمان آزمایشگاه ETH واقع شده است.

این پالایشگاه حدود یک دهم لیتر سوخت در روز تولید می‌کند. در حال حاضر استاینفلد و گروهش در حال انجام آزمایشات گسترده روی رآکتور خورشیدی خود در یک برج خورشیدی در نزدیکی مادرید اسپانیا هستند.

"فیلیپ فورلر" از اعضای گروه استاینفلد گفت: یک پالایشگاه خورشیدی با مساحت یک کیلومتر مربع می‌تواند روزانه ۲۰ هزار لیتر نفت سفید تولید کند.

وی افزود: به لحاظ نظری، یک پالایشگاه به اندازه کشور سوئیس یا یک سوم کویر موهاوی کالیفرنیا می‌تواند نیازهای نفتی کل صنعت هوایی را برطرف کند. هدف ما برای آینده این است که به طور مؤثر سوخت‌های پایدار را با فناوری خود تولید کنیم و به این ترتیب انتشار گاز CO2 و آلایندگی جهانی را کاهش دهیم.

نفت سفید، نفت چراغ یا کروزن(Kerosene) که در زبان محاوره نفت نامیده می‌شود، یکی از ترکیبات نفتی و مواد سوختی است. نفت سفید در گذشته کاربرد گسترده‌ای در بخش خانگی به عنوان سوخت وسایل گرمایشی و پخت‌وپز داشت که امروزه در بسیاری از نقاط با گاز شهری و گاز مایع جایگزین شده است.

زنجیره فرآیند سیستم جدید شامل سه فرآیند تبدیل ترموشیمی است: استخراج CO2 و آب از هوا، تجزیه خورشیدی-ترموشیمیایی CO2 و میعان آن به هیدروکربن‌ها.

این تیم تحقیقاتی در یک بیانیه توضیح داد: کربن دی‌اکسید و آب از طریق یک فرآیند جذب و دفع به طور مستقیم از محیط استخراج می‌شوند و سپس هر دو به راکتور خورشیدی تحت تمرکز یک بازتابنده سهمی‌وار تغذیه می‌شوند. قدرت اشعه خورشید با این بازتابنده ۳۰۰۰ برابر می‌شود و در این راکتور خورشیدی دمای ۱۵۰۰ درجه سانتیگرادی تولید می‌کند. در قلب این رآکتور خورشیدی یک ساختار سرامیکی ساخته شده از سریوم اکسید است که امکان واکنش دو مرحله‌ای چرخه اکسایش-کاهش(redox cycle) را برای تجزیه آب و CO2 به "گاز سنتز"(syngas) فراهم می‌کند. این ترکیب هیدروژن و سپس کربن مونوکسید می‌تواند از طریق متانول یا فرآیند فیشر-تروپش به سوخت مایع هیدروکربنی تبدیل شود.

اکسایش و کاهش نام کلی واکنش‌های شیمیایی است که مایه تغییر عدد اکسایش اتم‌ها می‌شوند. این فرآیند می‌تواند دربرگیرنده واکنش‌های ساده‌ای همچون اکسایش کربن و تبدیل آن به کربن دی‌اکسید و کاهش کربن و تبدیل آن به متان یا واکنش‌های پیچیده‌ای چون اکسایش قند در بدن انسان طی واکنش‌های چند مرحله‌ای باشد. با کمی اغماض علمی می‌توان این فرایند را انتقال یک یا چند الکترون از یک اتم، مولکول یا یون به یک اتم، مولکول یا یون دیگر دانست.

در هر واکنش اکسایش و کاهش اتم یا مولکولی الکترون از دست می‌دهد(اکسایش) و اتم یا مولکولی دیگر الکترون جذب می‌کند(کاهش) می‌یابد. در چنین واکنشی مولکول دهنده اتم اکسیده شده و مولکول گیرنده کاهیده می‌شود. در واقع تعریف ابتدایی اکسایش واکنش یک ماده با اکسیژن و ترکیب شدن با آن بوده است، اما با کشف الکترون اصطلاح اکسایش دقیق‌تر تعریف شد و کلیه واکنش‌هایی که طی آن ماده‌ای الکترون از دست می‌دهد اکسایش نامیده شدند. اتم اکسیژن می‌تواند در چنین واکنشی شرکت داشته یا نداشته باشد. در اثر اکسایش عدد اکسایش معمولی یک اتم یا اتم‌های یک مولکول در پی حذف الکترون‌ها افزایش می‌یابد. برای نمونه آهن(II) می‌تواند به آهن(III) اکسید شود.

گاز سنتز گونه‌ای سوخت گازی است که ترکیبی از هیدروژن، کربن مونوکسید و کربن دی‌اکسید است. از گاز سنتز می‌توان به عنوان منبع هیدروژن برای تولید آمونیاک، متانول و هیدروژن دهی در عملیات پالایش و حتی به عنوان سوخت و نیز روانساز در فرایند فیشر–تروپش استفاده کرد. گاز سنتز از گاز طبیعی، نفتا، زیست‌توده و زغال سنگ به دست می‌آید.

فرایند فیشر–تروپش (Fischer–Tropsch process) یا سنتز فیشر–تروپش مجموعه‌ای از واکنش‌های شیمیایی است که طی آن گاز کربن مونواکسید در واکنش با گاز هیدروژن مجموعه‌ای از هیدروکربن‌ها را ایجاد می‌کند. این روش در تولید سوخت‌های مصنوعی از مواد طبیعی چون زغال سنگ و گاز طبیعی و مواد روان‌کننده کاربرد دارد. این فرایند به‌طور مشترک توسط فرانس فیشر و هانس تروپش در سال ۱۹۲۳ و در آلمان کشف شد.

نفت سفید یکی از ترکیبات نفتی و مواد سوختی است. نفت سفید در گذشته کاربرد گسترده‌ای در بخش خانگی به عنوان سوخت وسایل گرمایشی و پخت‌وپز داشت که امروزه در بسیاری از نقاط با گاز شهری و گاز مایع جایگزین شده است. قدیمی‌ترین متنی که روش استحصال نفت سفید از نفت خام را توضیح داده، نوشته محمد زکریای رازی دانشمند ایرانی است. وی که بیشتر عمرش را در بغداد به عنوان شیمیدان و پزشک می‌گذراند در کتاب الاسرار دو روش را برای تولید نفت سفید توضیح داده آست. نفت سفید در آن زمان در چراغ‌های نفتی معروف به «نفاطه» برای تولید گرما و روشنایی استفاده می‌شد.

در جنوب شرقی آسیا، بریتانیا و آفریقای جنوبی به این ماده پارافین گفته می‌شود. نفت چراغ، هیدروکربنی قابل اشتعال به صورت مایع است. واژه کروزن که در انگلیسی به جای نفت چراغ به کار می‌رود، از واژه یونانی کروس به معنای موم گرفته شده و برای نخستین بار به عنوان یک نشان بازرگانی توسط آبراهام گنسر به کار رفته است.

نفت چراغ بیشتر به عنوان سوخت هواپیماهای دارای موتور جت (سوخت جت) و برخی راکت‌ها به کار می‌رود اما در مواردی به عنوان سوخت گرمایشی و آتش‌بازی‌ها نیز از آن استفاده می‌شود. در بخش‌هایی از آسیا که نفت چراغجزو یارانه‌های دولتی است، آن را به عنوان سوخت موتور قایق‌های کوچک ماهیگیری نیز به کار می‌برند. با توجه به کمتر بودن جرم حجمی نفت سفید نسبت به آب، از آن در فرآیند استخراج مواد معدنی مانند مس که به عنوان حلال آلی مس را از فاز آبی اولیه جدا می‌کند، سدیم، پتاسیم و روبیدیم نیز استفاده می‌شود.

  • 20
  • 4
۵۰%
همه چیز درباره
نظر شما چیست؟
انتشار یافته: ۰
در انتظار بررسی:۰
غیر قابل انتشار: ۰
جدیدترین
قدیمی ترین
مشاهده کامنت های بیشتر
الناز ملک,بیوگرافی الناز ملک,زندگینامه الناز ملک پور بیوگرافی الناز ملک، بازیگر سریال سقوط (+ تصاویر)

متولد:۱۹ آذر ۱۳۷۴ تهران

زمینه فعالیت:سینما، تئاتر و تلویزیون

پیشه:بازیگر

مدرک تحصیلی:دانش آموخته موسسه آزاد بازیگری

سالهای فعالیت:۱۴۰۱ تاکنون

قد:۱۷۴ سانتیمتر

ادامه
روبرتو تورس,بیوگرافی روبروتو تورس,روبرتو تورس بازیکن فولاد خوزستان بیوگرافی روبروتو تورس، بازیکن فوتبال اسپانیایی (+ تصاویر)

زاده:۱۶ اسفند ۱۳۶۷

زادگاه:پامپلونا

ملیت:اسپانیایی

پست:هافبک هجومی

پیشه:بازیکن فوتبال

ادامه
سپیده معافی,بیوگرافی سپیده معافی,عکس سپیده معافی بیوگرافی سپیده معافی بازیگر ایرانی- آمریکایی (+ تصاویر)

تاریخ تولد:۱۸ سپتامبر ۱۹۸۵

محل تولد:رگنسبورگ، بایرن، آلمان غربی

ملیت:ایرانی- آمریکایی

شهروندی:ایالات متحده آمریکا

حرفه:بازیگر سینما و تلویزیون

ادامه
محمد دلاوری,بیوگرافی محمد دلاوری,عکس های محمد دلاوری بیوگرافی محمد دلاوری + تصاویر و حواشی زندگی اش

تاریخ تولد: ۱۳۵۲

محل تولد: تهران

حرفه: روزنامه‌نگار، خبرنگار، مجری، نویسنده و مستندساز

تحصیلات: فوق لیسانس علوم سیاسی

شناخته شده برای: خبرنگاری واحد مرکزی خبر صدا و سیمای ایران

ادامه
سلطان محمود غزنوی,زندگینامه سلطان محمود غزنوی,بیوگرافی سلطان محمود غزنوی سلطان محمود غزنوی پادشاه قدرتمند غزنوی

تاریخ تولد: دهم محرم ۳۶۱ هجری قمری

محل تولد: شهر غزنی در منطقه زابلستان

پدر: سبکتگین

همسر: کوثر جهان

فرزندان: جلال داوود محمد ،سلطان مسعود غزنوی، عبدالرشید غزنوی، سلیمان ،شجاع

دین و مذهب: اسلام، سنی

ادامه
ذوالقرنین,زندگینامه ذوالقرنین,ذوالقرنین چه کسی است ذوالقرنین در حقیقت چه کسی بوده است؟

معنای اسم: صاحب دو شاخ

تکرار نام در قرآن: در سوره کهف

بیوگرافی ذوالقرنین:

ذوالقرنین یکی از شخصیت های قرآن و کتاب های مقدس می باشد که صاحب قدرت می شود تا دیواری را بین نوع بشر و قوم یاجوج و ماجوج ایجاد کند. این قوم تجسمی از آشوب بوده اند و رهاسازی آنها از پشت دیوار نشانه ای برای پایان دنیا خواهد بود. این قوم توسط خداوند در یک شب از روزهای قیامت نابود خواهند شد. این داستان از طریق رمانس اسکندر که نسخه ای افسانه ای از پیشه و زندگی اسکندر است در قرآن وارد شده است. 

براساس داستان قرآنی ذوالقرنین دارای سه لشکرکشی مهم بوده است که ابتدا به غرب، سپس به شرق و در نهایت به یک تنگه کوهستانی بوده است. وی انسانی یکتاپرست و البته مهربان بوده است که در راه عدالت به بیراهه کشیده نمی شده، به همین دلیل لطف خداوند مشمول حالش می شود. وی یار نیکوکاران و دشمن ستمگران محسوب می شده و به مال و ثروت دنیا علاقه نداشته، همچنین به سبب ایمانی که به خداوند و روز قیامت داشته خداوند او را مامور ساخت سدی می کند که از جنس آجر و سنگ از آهن و مس است و هدف از ساختن آن کمک به گروهی مستضعف در مقابل ظلم و ستم قوم یاجوج و ماجوج بوده‌ است. 

ادامه
ساتوشی ناکاموتو,بیوگرافی ساتوشی ناکاموتو هویت ناشناس ساتوشی ناکاموتو؛ خالق اصلی بیت کویین کیست؟

تاریخ تولد: اطلاعی در دست نیست

محل تولد: اطلاعی در دست نیست

حرفه: خالق بیت کوین

تاریخ شروع فعالیت: از دسامبر ۲۰۱۰

ساتوشی ناکاموتو,خالق اصلی بیت کویینبیوگرافی ساتوشی ناکاموتو

ادامه
آلفرد نوبل,زندگینامه آلفرد نوبل,آلفرد برنهادر نوبل زندگینامه آلفرد برنهادر نوبل؛ مخترع دینامیت و پایه گذار جایزه نوبل

تاریخ تولد: ۲۱ اکتبر ۱۸۳۳

محل تولد: استکهلم، سوئد

حرفه: شیمی ‌شناس، مهندس، مخترع، بازرگان و نیکو کار

شناخته شده برای: اختراع دینامیت، بنیانگذار جایزه نوبل

دین: بی دین، خداناباور

درگذشت: ۱۰ دسامبر ۱۸۹۶

ادامه
علی فتح الله زاده,بیوگرافی علی فتح الله زاده,عکس های علی فتح الله زاده علی فتح الله زاده؛ محبوب ترین مدیر باشگاه استقلال

تاریخ تولد: ۱۹ دی ۱۳۳۷

محل تولد: خوی، ایران

حرفه: مدیرعامل باشگاه فوتبال استقلال تهران

شروع فعالیت: ۲۳ مهر ۱۴۰۱

تحصیلات: دکتری اقتصاد از آکادمی ملی علوم آذربایجان

ادامه
ویژه سرپوش
X