حذف گازهاي گلخانه‌اي با نانوجاذب‌هاي ساخت ‌محققان دانشگاه علم ‌و صنعت

به گزارش روز يكشنبه گروه علمي ايرنا از سايت دانشگاه علم و صنعت، امروزه بيش از 90 درصد انرژي مورد نياز دنيا از جمله برق و گرما، از سوخت‌هاي فسيلي تأمين مي‌شود كه اين امر موجب افزايش ميزان دي اكسيد كربن شده است.
دي اكسيد كربن مهمترين گاز گلخانه‌اي است و به تنهايي حدود 82 درصد گازهاي گلخانه‌اي را شامل مي‌شود. با توجه به اينكه مقدار اين گاز در اتمسفر به سرعت در حال افزايش است، كنترل ميزان آن در اتمسفر بسيار ضروري است.
در اين راستا محققان دانشگاه علم و صنعت با اجراي تحقيقاتي موفق به ارائه راهكاري براي كاهش گازهاي گلخانه‌اي از طريق جذب اين گاز سمي شدند.
دكتر منصور انبياء عضو هيأت علمي دانشگاه علم و صنعت ايران و از محققان طرح در اين باره گفت: با توجه به حجم فعاليت‌هاي صنعتي نفت و گاز و پتروشيمي در ايران بررسي و به‌كارگيري روش‌هاي مرسوم و همچنين روش‌هاي جديد براي جداسازي دي‌اكسيد كربن از جريان‌هاي گازي مختلف و هوا امري اجتناب‌ناپذير است.
انبياء مهمترين كاربرد مواد نانومتخلخل را در فرآيندهاي جداسازي دانست و خاطرنشان كرد: مواد نانو متخلخل با پتانسيل فوق‌العاده بالايي كه براي استفاده در فرآيندهاي جداسازي دارند، به عنوان يكي از اميدواركننده‌ترين ابزارها براي اين گونه فرآيندها شناخته شده‌اند.
وي اضافه كرد: در اين طرح نانوكامپوزيتي شامل نانولوله‌هاي كربني چند ديواره تحت شرايط هيدروترمال طراحي شده است كه بتواند گاز دي‌اكسيد كربن را با ظرفيت و انتخاب ‌پذيري بالايي از ساير جريان‌هاي گازي جدا كند.
به گفته وي، در اين پژوهش شبكه فلز-آلي MOF-199 براي جذب گازهاي دي‌اكسيد كربن (CO2) و متان (CH4) انتخاب شد.
انبياء ادامه داد: البته به منظور افزايش حساسيت و بهبود كارايي، شبكه فلز-آلي سنتز شده با نانولوله‌هاي كربني و گروه‌هاي آميني پي‌پيرازين اصلاح شد و نتايج نشان داد بعد از افزودن پي‌پيرازين به نانوكامپوزيت، ظرفيت جذب گاز CO2 افزايش و ظرفيت جذب گاز CH4 كاهش پيدا كرده است. در نتيجه اختلاف در ظرفيت جذبي بين گازهاي CO2 و CH4 افزايش مي‌يابد كه منجر به انتخاب‌پذيري جذبي بالا براي گازهاي CO2/CH4 در كامپوزيت‌هاي پي‌پيرازيني مي‌شود.
عضو هيات علمي دانشگاه علم و صنعت ايران با اشاره به مزاياي استفاده از روش جذب سطحي، يادآور شد: استفاده از روش جذب سطحي توسط جامدات به دليل نداشتن مشكلات خورندگي، غير سمي بودن و عدم نياز به تعويض جاذب بسيار كاربردي هستند. لذا فرآيند جذب سطحي بر روي شبكه‌هاي جامد به عنوان يك روش براي حذف گازهاي آلاينده، منجر به كاهش آلودگي محيط زيست شده و از طرفي با انتخاب جاذب مناسب با عملكرد بالا مي‌توان هزينه‌ها را به مقدار قابل توجهي به حداقل رساند.
وي در خصوص علت انتخاب شبكه فلز-آلي MOF-199 نيز توضيح داد: مساحت سطح بالا، حجم حفرات زياد و روش سنتز آسان و مقرون به صرفه، با مواد اوليه‌ قابل دسترس و ارزان قيمت نسبت به ساير انواع شبكه فلز-آلي دليل اصلي انتخاب آن بوده است.
وي اضافه كرد: حضور يون‌هاي اشباع‌ نشده در ساختار شبكه MOF-199 عامل مهمي براي جذب با ظرفيت بالا براي گاز CO2 محسوب مي‌شود.
اين تحقيقات از سوي دكتر منصور انبياء عضو هيأت علمي و سميرا صالحي دانشجوي دكتراي دانشگاه علم و صنعت ايران اجرايي و نتايج آن در مجله‌ Energy & Fuels با ضريب تأثير 3.09 منتشر شده است.
علمي9157
دريافت: منصوره شوشتري* انتشار: محتشمي