امکان حذف آلودگی هوا و تولیدمواد شیمیایی مفید با فناوری نانو

به گزارش ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، با توجه به سهم ۶۵ درصدی دی‌اکسیدکربن در انتشار گازهای گلخانه‌ای که یکی از علل اصلی گرم شدن کره زمین به حساب می‌آید، ایده تبدیل این گاز و استفاده مجدد از کربن، می‌تواند راهکاری مفید برای مبارزه با چالش گرم شدن زمین محسوب شود. با وجود اینکه فناوری‌های جذب کربن بیش از ۱۰ سال است پدید آمده‌اند، اما محدودیت‌های قابل توجهی در این فرآیندها به چشم می‌خورد. به گفته پروفسور هوانگ، ایده تبدیل کربن می‌تواند یک جایگزین مناسب اقتصادی باشد که با تولید مقادیر صنعتی از موادی مانند متانول، به‌کارگیری مجدد کربن در سوخت و مواد شیمیایی را ممکن می‌سازد.

محققان فعال درحوزه فناوری نانو در سراسر دنیا، در صدد بهره‌برداری از پتانسیل‌های قابل توجه این فناوری ارزشمند برای تسهیل زندگی مردم و عرضه محصولات و فناوری‌های جدیدی هستند که می‌تواند ارزش تجاری قابل توجهی را به دنبال داشته باشد. در این میان، رفع چالش‌های موجود و ایجاد ارزش‌افزوده از آن‌ها، یکی از مواردی است که از زوایای مختلفی به آن نگاه می‌شود.

مسئله آزادسازی قابل توجه دی‌اکسیدکربن در جوّ نیز یکی از همین موارد است که به کرّات توسط محققان مختلف در سراسر دنیا مورد توجه قرار گرفته است. نمونه این موارد ارزشمند در تلاش برای تولید نانولوله‌های کربنی از دی‌اکسید کربن موجود در هوا، بهره گرفتن از نانوذرات برای تبدیل دی‌اکسیدکربن به سوخت قابل استفاده در خودرو، تبدیل گازهای گلخانه‌ای به نانومواد کربنی ارزشمند و توسعه نانو ارگانیسمی برای تولید مواد ارزشمند از دی‌اکسیدکربن و نیتروژن هوا دیده شده است.

اگرچه بسیاری از این موارد تنها در مقیاس‌های آزمایشگاهی انجام شده و توانایی و صرفه اقتصادی آن‌ها برای استفاده در مقیاس‌های تجاری و صنعتی هنوز با علامت سؤال روبه‌رو است، اما بدون شک این میزان از تلاش، نشان‌دهنده پتانسیل بالقوه‌ای است که در صورت عملی شدن، می‌تواند میلیاردها دلار ارزش‌افزوده را برای افراد یا شرکت‌های دخیل در توسعه آن به همراه داشته باشد.

 پژوهشگران دانشگاه سیدنی با بهره‌گیری از فناوری نانو، ایده‌ای جالب برای رفع آلودگی هوا ارائه کردند. آن‌ها با الهام از فرآیند فتوسنتز گیاهان، روشی برای تبدیل دی‌اکسیدکربن به سوخت و مواد شیمیایی مفید توسعه داده و امیدوارند که بتوانند این تکنیک را در مقیاس‌های صنعتی نیز به مرحله اجرا درآورند.

جان هوانگ و همکارانش، از انستیتوی نانو دانشگاه سیدنی، در حال توسعه روشی جدید و خلاقانه برای جذب کربن است. در این روش، دی‌اکسیدکربن فرآوری شده و بدل به مواد اولیه مفیدی می‌شود که از آن‌ها می‌توان برای تولید سوخت و مواد شیمیایی استفاده کرد.

وی درباره این فناوری افزود: ما با الهام گرفتن از برگ درختان، نوعی فتوسنتز مصنوعی ایجاد کرده‌ایم که قادر به جذب «CO۲» و آب است. پس از جذب این ترکیبات، یک فرآیند شیمیایی رخ داده که نتیجه آن، نوعی هیدروکربن به‌عنوان یک ترکیب آلی است که می‌تواند برای تولید انواع سوخت، دارو، مواد شیمیایی، پوشاک و حتی صنعت ساختمان مورداستفاده قرار گیرد.

او یادآور شد: تست و آزمایش این فناوری در مقیاس آزمایشگاهی صورت گرفته است و تیم تحقیق امیدوارند که با تولید با مقیاس انبوه، نیروگاه‌ها به منظور جذب گاز حاصل از سوخت‌های فسیلی، از آن استفاده کنند.

هوانگ با تأکید بر طراحی رآکتورهای خاص برای تبدیل گاز در مقیاس‌های صنعتی اظهارکرد: هر چند در حال حاضر، صفحات جاذب دی‌اکسیدکربن کوچک هستند، اما هدف ما تولید پنل‌های بزرگی نظیر پنل‌های خورشیدی است که می‌تواند از سوی صنعت برای جذب و تبدیل حجم زیادی از دی‌اکسیدکربن مورد استفاده قرار گیرد.