موفقيت محققان ايراني درتبديل گازهاي گلخانه‌اي به سوخت

تهران-ايرنا-محققان دانشگاه هاي علم و صنعت ايران و كاشان با سنتز يك نانوكاتاليست، توانستند گاز متان را به يك تركيب گازي با ارزش براي توليد محصولات شيميايي تبديل كنند.با صنعتي شدن اين فرآيند مي‌توان از گازهاي آلاينده گلخانه‌اي، سوخت تهيه كرد.

به گزارش روز يكشنبه گروه علمي ايرنا از ستاد ويژه توسعه فناوري نانو رياست جمهوري،امروزه بحران انرژي را مي‌توان به‌عنوان يكي از معضلات پيش روي بشر به شمار آورد. در ساليان گذشته، رشد سريع جمعيت و افزايش مصرف انرژي در صنايع، باعث افزايش ميزان تقاضاي انرژي شده است. از طرفي انتشار گازهاي گلخانه‌اي نيز سبب آلودگي گسترده‌ زيست‌محيطي و نازك شدن لايه اوزون مي‌شود.
متان و دي‌اكسيد كربن بخش عمده‌اي از اين گازها را تشكيل مي‌دهند و در تغيير اقليم نقش كليدي ايفا مي‌كنند. استفاده و تبديل اين گازها به يك تركيب گازي مناسب مي‌تواند به‌عنوان يك راهكار براي مقابله همزمان با آلودگي زيست‌محيطي و بحران انرژي تلقي شود.
مهندس احسان اكبري محقق اين طرح از گاز سنتز به‌عنوان يك گاز پراستفاده در فرآيندهاي مختلف صنايع شيميايي و متالورژي ياد كرد و افزود: گاز سنتز مخلوطي از هيدروژن و دي‌اكسيد كربن است كه در صنايع شيميايي و متالورژي كاربرد فراوان دارد. اين گاز مفيد را مي‌توان از گاز طبيعي به دست آورد. بدين منظور روش‌هاي مختلفي مورد استفاده قرار مي‌گيرد كه دراين‌ بين توليد گاز سنتز به كمك فرآيند ريفرمينگ خشك گاز متان هم از لحاظ صنعتي و هم از لحاظ زيست‌محيطي بسيار حائز اهميت است.
محقق دانشگاه علم و صنعت ايران ادامه داد: مهمترين مشكل اين فرآيند، غيرفعال شدن كاتاليستهاي مورد استفاده بر اثر تشكيل كك است كه در اين طرح سعي شده با بهره‌گيري از فناوري نانو بر اين مشكل غلبه شود. در طرح حاضر يك نانوكاتاليست نانوكامپوزيتي ارزان سنتز شده است كه مقاومت بالاتري نسبت به كاتاليستهاي رايج در برابر غيرفعال شدن دارد.
اكبري در خصوص مراحل اين پژوهش گفت : در اين پژوهش سنتز نانوكاتاليست Ni-MgO-Al2O3 با نسبت مولي MgO/Al2O3 برابر يك به روش هم رسوبي مورد بررسي قرار گرفته است. شناخت خصوصيات نانوكاتاليستهاي تهيه شده به‌منظور بررسي نحوه‌ي عملكرد آن‌ها در فرايند ريفرمينگ خشك گاز متان از اهميت ويژه‌اي برخوردار است و با شناخت دقيق ساختار كاتاليست، مي‌توان عملكرد آن را در فرآيند پيش‌بيني نمود. بنابراين در اين پژوهش علاوه بر آزمون‌ رآكتوري، از آناليزهاي BET، جهت اندازه‌گيري مساحت سطح و مشخص كردن اندازه‌ خلل و فرج‌ها، آزمون XRD براي شناسايي نوع فاز بلوري كاتاليست، آزمون TPR جهت بررسي شرايط احياي گونه‌هاي اكسيدي در نانوكاتاليست پايه‌دار، آزمون TPO جهت بررسي ميزان كربن تشكيل شده بر روي سطح كاتاليست مستعمل و همچنين ميكروسكوپ الكتروني روبشي به‌منظور تعيين مورفولوژي سطح، مقدار، نحوه‌ تجمع ذرات و اندازه آن‌ها استفاده شده است.
وي افزايش سطح فعال ذرات به دليل كاهش ابعاد آن‌ها را به‌عنوان دليل اصلي بهبود عملكرد كاتاليستي آن‌ها برشمرد و افزود: نتايج آناليز BET نشان داد كه ساختار نانو بلوري نانوكاتاليست سنتز شده داراي سطح ويژه بالاي 190 مترمربع بر گرم است كه اين موضوع بهبود چشمگير عملكرد كاتاليستي آن‌ها را در پي دارد. همچنين اين نانوكاتاليستها در مدت‌زمان واكنش 700 دقيقه پايداري بالايي از خود به نمايش گذاشتند.
اين طرح با همكاري مهندس احسان اكبري- دانش‌آموخته مقطع كارشناسي ارشد دانشگاه علم و صنعت ايران- دكتر سيد مهدي علوي- عضو هيأت علمي دانشگاه علم و صنعت ايران- و دكتر مهران رضايي- عضو هيأت علمي دانشگاه كاشان- انجام شده است. نتايج اين پژوهش در مجله‌ Fuel با ضريب تأثير 4/601 (جلد 194، سال 2017، صفحات 171 تا 179) منتشر شده است.
علمي**1023**1440
تنظيم:ابوالقاسم تيموري ** انتشار:‌گلشن