به گزارش روز دوشنبه گروه علمي ايرنا از ستاد ويژه توسعه فناوري نانو رياست جمهوري، امروزه به دلايل مختلف از جمله توسعه روزافزون صنايع مختلف در جهان و لزوم حفظ منابع سوخت فسيلي براي نسل‌هاي آينده، جهان با دو معضل مهم يعني آلودگي‌هاي زيست‌محيطي و كاهش منابع سوخت‌هاي فسيلي روبه‌رو است.
يكي از راه‌كارهاي حل اين معضلات، روي آوردن به استفاده از انرژي‌هاي پاك نظير هيدروژن است. براي اينكه بتوان هيدروژن را جايگزيني براي سوخت فسيلي دانست، ابتدا بايد آن را ذخيره كرد. ذخيره‌سازي ارزان هيدروژن يكي از چالش‌هاي اصلي در استفاده گسترده از اين سوخت پاك است.
دكتر سعيد معصوم پژوهشگر دانشگاه كاشان در خصوص اهداف دنبال شده در اين طرح گفت: هيدروژن به دلايلي چون فراواني، تمايل واكنش‌دهندگي بالا و عدم آلايندگي محيط‌زيست، به‌عنوان سوختي ايده‌آل در پيل‌هاي سوختي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در اين طرح از زغال‌سنگ طبيعي (بيتومين) به‌عنوان پيش‌ماده در ساخت نانوصفحات كربن فعال استفاده شده‌است. هدف از اين كار، استفاده از اين نانوصفحات براي ذخيره الكتروشيميايي هيدروژن بود.
عضو هيأت‌علمي دانشگاه كاشاني افزود: زغال‌سنگ طبيعي يك پيش ماده نسبتاً ارزان است كه در كشور ما به‌وفور يافت شده و بيش از 90 درصد آن به‌صورت خام به كشورهاي ديگر صادر مي‌شود. اين در حالي است كه بر اساس آمارها، ايران در سال گذشته به ميزان 246 هزار ميليارد ريال كربن فعال وارد كرده است. ما در طرح حاضر از زغال‌سنگ به‌عنوان يك پيش ماده جهت سنتز ارزان‌قيمت كربن فعال استفاده كرده و از آن جهت ذخيره‌سازي هيدروژن بهره برده‌ايم.
كربن فعال سنتز شده در اين طرح از تخلخل و حجم حفرات بسيار بالايي برخوردار است. اين خصوصيت سبب شده سطح بسيار وسيعي براي جذب هيدروژن ارائه دهد.
معصوم در خصوص مراحل انجام اين طرح گفت: ما در اين مطالعه از زغال‌سنگ طبيعي جهت سنتز كربن فعال نانوساختار متخلخل استفاده كرديم. پس از سنتز كربن فعال، اين ماده توسط روش‌هاي مختلفي از جمله XRD، FT-IR، BET و ميكروسكوپ الكتروني روبشي و عبوري مشخصه يابي شد و قابليت آن در ذخيره سازي هيدروژن مورد بررسي قرار گرفت. كربن فعال سنتز شده در اين طرح ظرفيت تخليه‌اي بالغ‌بر 3458 ميلي‌آمپر ساعت بر گرم از خود بروز داده و ظرفيت ذخيره هيدروژني به ميزان 11.6 درصد وزني دارد.
دكتر سعيد معصوم –عضو هيأت‌علمي دانشگاه كاشان- هومن سيفي دانشجوي مقطع دكتراي دانشگاه كاشان- در انجام اين طرح همكاري داشته‌اند. نتايج اين كار در مجله International Journal of Hydrogen Energy با ضريب تأثير 3.582 (جلد 42، شماره 51، سال 2017، صفحات 30145 تا 30155) منتشر شده است.
علمي**1023**1440
تاریخ انتشار: ۲۴ اردیبهشت ۱۳۹۷ - ۰۸:۳۵
تهران- ايرنا- پژوهشگران دانشگاه كاشان در يك پژوهش آزمايشگاهي موفق به استخراج نانو صفحات كربن فعال از زغال‌سنگ شده و قابليت آن‌ها را در ذخيره‌سازي هيدروژن مورد بررسي قرار دادند. هيدروژن را مي‌توان يكي از پاك‌ترين منابع انرژي جهان قلمداد كرد.