به گزارش سرویس ترجمه ایمنا، در شرایطی که شهرهای اروپایی با هدف کربن‌صفر شدن تا سال ۲۰۵۰ در حال افزایش اقتصاد هیدروژن خود هستند، دانشمندان دریافته‌اند که فرآوری پوست موز، بلال ذرت، دانه‌های قهوه و پوست نارگیل با کمک نور روشی جدید برای استخراج هیدروژن و راهکاری چشمگیر برای افزایش ذخایر گازی زیست‌توده‌ها است. اقتصاد هیدروژن به مجموعه روش‌هایی گفته می‌شود که بر جایگزینی انرژی حاصل از هیدروژن با انواع سوخت‌های فسیلی اشاره دارد که ترکیب این انرژی با اکسیژن سوختی پاک برای وسایل نقلیه موتوری فراهم می‌آورد.
با توجه به سیاست هیدروژن اتحادیه اروپا، در صورت رعایت معیارهای پایداری خاص، هیدروژن "تجدید پذیر" را می‌توان از زیست‌توده‌ها (مواد گیاهی و حیوانی) تهیه کرد. یکی از نگرانی‌های اصلی مربوط به زیست‌توده‌ها این است که هنگام سوختن، CO2 بالایی را تولید می‌کنند. با توجه به توضیحات تیم دانشمندان سوئیسی می‌توان تمام محصولات حاصل از تکنیک فتوترمال (مبتنی بر نور و گرما) را اقتصادی و ایمن کرد. این مواد با استفاده از یک لامپ فلاش زنون قابل تبدیل به محصولات نهایی مفید در کمترین زمان ممکن است.
تولید زیست‌توده با استفاده از نور و گرما
در حال حاضر دو مسیر اصلی برای تبدیل شیمیایی زیست‌توده‌ها با استفاده از گرما عبارت است از گازی شدن و تجزیه در اثر حرارت که به آن پیرولیز گفته می‌شود. در گازی شدن، مواد آلی تا دمای یک‌هزار درجه سانتی‌گراد متلاشی و به گاز سنتز تبدیل می‌شود که ترکیبی از هیدروژن، متان، مونوکسیدکربن و دی‌اکسیدکربن است و به عنوان سوخت زیستی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این فرآیند بقایای جامد کربن به نام "بیوچار" یا زغال چوب (زغال حاصل از زیست‌توده‌های گیاهی که از آن به‌عنوان کود استفاده می‌شود) باقی می‌ماند. در پیرولیز یا گرماکافت نیز زیست‌توده‌ها در دمای پایین ۴۰۰ تا ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد در ظروف بدون اکسیژن تجزیه می‌شود که این عملیات به راکتورهای بسیار خاصی نیاز دارد که بتواند دما و فشارهای بالا را تحمل کند.
فوتوپریلوز، روشی جایگزین در تولید زیست‌توده
امروزه برای تولید زیست‌توده‌ها روش ساده‌تری به شکل فوتوپریلوز با استفاده از یک لامپ زنون در دسترس است که مشابه با آنچه در استودیوهای عکاسان قدیم دیده می‌شد، نور سفید درخشانی از خود ساطع می‌کند. در این روش، یک شات قدرتمند می‌تواند تبدیل زیست‌توده را تنها در چند میلی‌ثانیه انجام دهد.
در روش فوتوپریلوز ابتدا پوست موز (و به ادعای متخصصان بلال ذرت، دانه‌های قهوه و پوست نارگیل) در دمای ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد به مدت ۲۴ ساعت خشک، سپس قبل از قرار دادن در راکتور فولاد ضد زنگ، آسیاب و الک می‌شود تا به صورت پودر ریز درآید. هر کیلوگرم زیست‌توده خشک می‌تواند حدود صد لیتر هیدروژن و ۳۳۰ گرم بیوچار تولید کند که تا ۳۳ درصد وزن توده اصلی پوست موز خشک‌شده را تشکیل می‌دهد.
این تقسیم زیست‌توده طبیعی به گاز و زغال چوب راه‌حلی هوشمند، سریع و سازگار با محیط‌زیست برای تولید هیدروژن محسوب می‌شود. زغال چوب نیز ارزشمند است زیرا می‌توان آن را برای بهبود سلامت گیاه به خاک اضافه یا به عنوان یک استراتژی جذب کربن، ذخیره کرد. متخصصان امیدوارند که با گسترش این روش آن را به زباله‌های صنعتی مانند لاستیک‌ها نیز تعمیم دهند و حتی راه را برای فوتوپیرولیز خورشیدی هموار کنند یعنی در این فرآیند به‌منظور دستیابی به پایداری بیشتر به جای استفاده از نور زنون از انرژی خورشید بهره ببرند.
نظر شما