به گزارش روز یكشنبه گروه علمی ایرنا از سایت دانشگاه علم و صنعت، امروزه بیش از 90 درصد انرژی مورد نیاز دنیا از جمله برق و گرما، از سوخت های فسیلی تأمین می گردد كه این امر باعث افزایش میزان دی اكسید كربن شده است.
دی اكسید كربن مهمترین گاز گلخانه ای است و به تنهایی حدود 82 درصد گازهای گلخانه ای را شامل می گردد. با عنایت به اینكه مقدار این گاز در اتمسفر به سرعت در حال افزایش است، كنترل میزان آن در اتمسفر بسیار ضروری است.
در این راستا محققان دانشگاه علم و صنعت با اجرای تحقیقاتی موفق به عرضه راهكاری برای كاهش گازهای گلخانه ای با استفاده از جذب این گاز سمی شدند.
دكتر منصور انبیاء عضو هیأت علمی دانشگاه علم و صنعت ایران و از محققان طرح در این باره اظهار داشت: با عنایت به حجم فعالیت های صنعتی نفت و گاز و پتروشیمی در ایران بررسی و به كارگیری روش های مرسوم و همینطور روش های جدید برای جداسازی دی اكسید كربن از جریان های گازی مختلف و هوا امری اجتناب ناپذیر است.
انبیاء مهمترین كاربرد مواد نانومتخلخل را در فرآیندهای جداسازی دانست و تصریح كرد: مواد نانو متخلخل با پتانسیل فوق العاده بالایی كه جهت استفاده در فرآیندهای جداسازی دارند، به عنوان یكی از امیدواركننده ترین ابزارها برای این گونه فرآیندها شناخته شده اند.
وی افزود: در این طرح نانوكامپوزیتی شامل نانولوله های كربنی چند دیواره تحت شرایط هیدروترمال طراحی شده است كه بتواند گاز دی اكسید كربن را با ظرفیت و انتخاب پذیری بالایی از سایر جریان های گازی جدا كند.
به گفته وی، در این پژوهش شبكه فلز-آلی MOF-199 برای جذب گازهای دی اكسید كربن (CO2) و متان (CH4) انتخاب گردید.
انبیاء ادامه داد: البته به منظور افزایش حساسیت و بهبود كارایی، شبكه فلز-آلی سنتز شده با نانولوله های كربنی و گروه های آمینی پی پیرازین اصلاح شد و نتایج نشان داد بعد از افزودن پی پیرازین به نانوكامپوزیت، ظرفیت جذب گاز CO2 افزایش و ظرفیت جذب گاز CH4 كاهش پیدا كرده است. در نتیجه اختلاف در ظرفیت جذبی بین گازهای CO2 و CH4 افزایش می یابد كه منجر به انتخاب پذیری جذبی بالا برای گازهای CO2/CH4 در كامپوزیت های پی پیرازینی می گردد.
عضو هیات علمی دانشگاه علم و صنعت ایران با اشاره به مزایای استفاده از روش جذب سطحی، خاطرنشان كرد: استفاده از روش جذب سطحی توسط جامدات به علت نداشتن مشكلات خورندگی، غیر سمی بودن و عدم نیاز به تعویض جاذب بسیار كاربردی هستند. بنابراین فرآیند جذب سطحی بر روی شبكه های جامد به عنوان یك روش برای حذف گازهای آلاینده، منجر به كاهش آلودگی محیط زیست شده و از طرفی با انتخاب جاذب مناسب با عملكرد بالا می توان هزینه ها را به مقدار قابل توجهی به حداقل رساند.
وی در مورد علت انتخاب شبكه فلز-آلی MOF-199 هم توضیح داد: مساحت سطح بالا، حجم حفرات زیاد و روش سنتز آسان و مقرون به صرفه، با مواد اولیه قابل دسترس و ارزان قیمت نسبت به سایر انواع شبكه فلز-آلی دلیل اصلی انتخاب آن بوده است.
وی افزود: حضور یون های اشباع نشده در ساختار شبكه MOF-199 عامل مهمی برای جذب با ظرفیت بالا برای گاز CO2 به حساب می آید.
این تحقیقات از جانب دكتر منصور انبیاء عضو هیأت علمی و سمیرا صالحی دانشجوی دكترای دانشگاه علم و صنعت ایران اجرایی و نتایج آن در مجله Energy & Fuels با ضریب تأثیر 3. 09 منتشر شده است.
علمی9157
دریافت: منصوره شوشتری* انتشار: محتشمی