تیم تحقیقاتی دانشگاه تحصیلات تکمیلی زنجان با استفاده از روش فتوسنتز مصنوعی درصدد هستند تا با تجزیه آب به اجزای سازنده آن، سوخت پاک تولید کنند و امیدوارند در آینده روش اقتصادی را برای تولید صنعتی این سوخت ارائه دهند.
به گزارش راسخون ، دکتر محمد مهدی نجف‌پور، مجری طرح در گفت‌وگو با ایسنا با بیان این که اساس این تحقیقات بر انجام فتوسنتز مصنوعی متمرکز شده است، گفت: فتوسنتز مصنوعی یک اصطلاح کلی است که به مجموعه پژوهش‌هایی در زمینه تقلید هوشمندانه از فتوسنتز اطلاق می‌شود.
وی هدف از انجام این تحقیقات را استفاده از مواد طبیعی و انرژی تابشی خورشید در انجام فرآیند فتوسنتز برای تولید سوخت پاک ذکر و اظهار کرد: از مهمترین موضوعات مطرح در فتوسنتز مصنوعی، نحوه ذخیره سازی انرژی خورشیدی است.
نجف‌پور، با اشاره به وضعیت سوخت‌های فسیلی در دنیا، خاطرنشان کرد: سوخت‌های فسیلی علاوه بر آن که روزی به پایان خواهند رسید، دارای آلودگی‌های زیست محیطی هستند؛ از این رو بشر به دنبال سوخت‌های مناسب برای جایگزین کردن آن با سوخت‌های فسیلی است.
مجری طرح با تاکید بر اینکه پروژه تحقیقاتی فتوسنتز مصنوعی در این راستا در حال اجراست، یادآور شد: در این طرح درصدد هستیم که با استفاده از انرژی تابشی خورشید، آب را تبدیل به اجرای تشکیل دهنده آن یعنی هیدروژن و اکسیژن کنیم و هیدروژن آن را به عنوان سوخت پاک مورد استفاده قرار دهیم.
وی هیدروژن را نوعی سوخت پاک توصیف کرد و یادآور شد: در این مطالعات ما به دنبال روش‌های اقتصادی برای شکستن مولکول‌های آب به هیدروژن و اکسیژن هستیم.
این محقق تجزیه آب به اجزای تشکیل دهنده آن را یکی از موانع محققان برای تجاری سازی این روش در دنیا دانست و ادامه داد: این امر موجب شده است که این فرآیندها به صورت گسترده مورد استفاده قرار نگیرند؛ از این رو در این مطالعات تلاش داریم تا روش‌های اقتصادی برای شکستن مولکول آب را ارائه دهیم.
نجف‌پور، با تاکید بر اینکه برای شکستن مولکول آب و تجزیه آب به اجزای سازنده آن روش‌های مختلفی استفاده می‌شود، گفت: استفاده از اکسیدان‌های شیمیایی، الکترولیز و روش‌های فتوشیمی از جمله روش‌های تجزیه آب به اجزای سازنده آن است که در تیم تحقیقاتی ما از هر سه روش برای دستیابی به کاتالیزگر مناسبی که با سرعت مناسب فرآیند تجزیه را انجام دهد، استفاده کردیم.
محقق این طرح تحقیقاتی در خصوص نقش کاتالیست در این فرآیند، توضیح داد: به طور ساده زمانی که دو الکترود زغالی (از جنس کربن) به جریان الکتریسیته متصل و وارد آب کنیم، آب به اجزای تشکیل دهنده آن تجزیه خواهد شد ولی برای اقتصادی کردن این روش که بازده مناسبی داشته باشد نیاز به موادی داریم که جایگزین الکترودهای کربنی شوند.
وی با اشاره به فعالیت محققان دنیا برای معرفی روش‌ها و الکترودهای مختلف خاطرنشان کرد: در این راستا مطالعاتی جهت معرفی مواد ارزان قیمت برای این منظور انجام دادیم که در این زمینه رویکرد ما معرفی مواد جایگزین طبیعی بوده است.
نجف‌پور ادامه داد: در این زمینه ما موفق شدیم یکسری ترکیبات منگنز را تولید کنیم که بازده مناسبی در الکترولیز کردن دارد.
وی در عین حال با بیان اینکه این روش تاکنون اقتصادی نشده است، یادآور شد: ما امیدواریم بتوانیم در آینده از این ترکیبات به عنوان موادی که قادر به شکستن مولکول‌های آب هستند، استفاده کنیم.
مجری طرح همچنین از مطالعات دیگری بر روی بررسی سایر خواص منگنز خبر داد و به ایسنا گفت: مطالعات دیگری بر روی ترکیبات منگنز انجام دادیم و دریافتیم که این مواد بازده بالایی در جذب برخی از فلزات سنگین چون سرب و کادمیوم از آب هستند.
به گفته وی ترکیبات منگنز ساخته شده توسط این تیم تحقیقاتی قادر است سرب و کادمیوم را در خود ذخیره و در مقابل ، یکسری یون‌های مفید چون کلسیم را به آب اضافه کند.
وی در خصوص نوع ترکیبات منگنز به کاربرده شده در این تحقیقات گفت: منگنز دارای انواع مختلفی است که آن دسته از منگنزی که دارای ساختارهای تونلی و لایه‌ای هستند قادر به جذب فلزات سنگین و آزادسازی یون‌های مفید خواهند بود.
نجف‌پور با تاکید بر این که برای تولید نیمه‌صنعتی و صنعتی و تجاری‌سازی یافته‌های این تحقیقات راه طولانی در پیش داریم، افزود: این مطالعات در کشورهایی چون استرالیا، سوئد، آمریکا و آلمان در حال انجام است و تیم تحقیقاتی ما در دانشگاه تحصیلات تکمیلی زنجان انجام این مطالعات را در دستور کار دارد.
/117/
