ابداع یک شیوه سبز برای تولید هیدروژن از متان

تهران- ایرنا- محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر با استفاده از یک روش سبز، راهکاری برای تولید هیدروژن از متان برای صنایع پتروشیمی عرضه کردند که انتشار گازهای گلخانه ای را تا ۷۷ درصد کاهش می دهد.

به گزارش عصر چهارشنبه دانشگاه صنعتی امیرکبیر، «مهسا خیرالهی‌وش» مجری این طرح، با اشاره به وجود ذخائر گاز طبیعی در کشور، گفت: در اسناد بالا دستی در زمینه فاصله گرفتن از خام فروشی تاکید شده است. از این رو ضرورت تبدیل گاز طبیعی به هیدروژن و کربن که از ارزش افزوده بالایی برخوردار است، احساس می‌شود و در این راستا مطالعاتی را در دانشگاه صنعتی امیرکبیر در دستور کار قرار دادیم.

وی  در مورد تولید هیدروژن از متان با استفاده از راکتور پلاسما سرد گفت: در انجام این تحقیق از طراحی نوینی از راکتور پلاسما برای این منظور استفاده شد.

وی یادآور شد:  گاز هیدروژن از دو جنبه  تامین و ذخیره انرژی و  صنعت پتروشیمی و پالایش حائز اهمیت است. استفاده از گاز هیدروژن به عنوان یک حامل انرژی سازگار با محیط زیست مورد توجه قرار گرفته است؛ ضمن آنکه  هیدروژن در توسعه صنعت پیل‌های سوختی نقش اساسی دارد.  

خیرالهی‌وش استفاده از هیدروژن به عنوان خوراک واحدهای عملیاتی را از دیگر کاربردهای این گاز نام برد و اظهار کرد: طرح تولید هیدروژن از متان با استفاده از فناوری راکتور پلاسمای سرد با دو هدف رقابت با صنعت روز دنیا در حوزه تولید پر بازده هیدروژن و پوشش طیف گسترده‌ای از نیازهای صنعتی ایران اجرایی شد.

مجری طرح تاکید کرد: نتایج این تحقیق پنجره نوینی را به روی محققان حوزه فناوری پلاسما گشوده تا بتوانند با شناسایی چالش‌های اساسی در این حوزه راهکارهایی را برای افزایش بازدهی انرژی ارائه دهند.

این محقق امیرکبیر ادامه داد: نتایج حاصل از انجام آزمایش ها با سامانه آزمایشگاهی آزمایشگاه پلاسما دانشکده مهندسی شیمی حکایت از موفقیت راهکارهای پیشنهاد شده در افزایش بازدهی انرژی تولید هیدروژن با استفاده از راکتور پلاسما دارد.

وی با بیان اینکه تعریف این طرح بر مبنای نقشه راه توسعه  فناوری آزمایشگاه پلاسما دانشکده مهندسی شیمی انجام شده، ‌یادآور شد: در تحقیقات کتابخانه‌ای و آزمایش های اولیه، چالش‌های اساسی‌ این حوزه شناسایی شد و ایده‌های خام اولیه برای رفع چالش‌ها شکل گرفت. بر این اساس راکتور پلاسما با قابلیت الکترودهای متحرک و ساختار عملیاتی منعطف طراحی و ساخته شد.

به گفته این دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر با انجام آزمایش ها، صحت ایده‌های مطرح شده در حوزه افزایش بازدهی انرژی تولید هیدروژن با استفاده از راکتور پلاسما مورد تایید قرار گرفت.

خیرالهی  وش در عین حال با اشاره به پیچیدگی‌های علمی طرح‌های مرتبط با فناوری پلاسما در حوزه تبدیلات گازی گفت: در واقع استفاده از فناوری پلاسما برای تبدیل متان به هیدروژن یک فناوری "پلی‌تکنیک" است؛ چرا که در این زمینه نیاز به علوم مهندسی شیمی، مهندسی مکانیک، برق قدرت، برق الکترونیک، مواد و فیزیک در طراحی و ساخت به صورت یکپارچه است.

وی نتایج این مطالعات را قابل استفاده در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی- نیرو و انرژی ذکر کرد و افزود: هیدروژن در زمینه‌های مختلف مانند صنایع پتروشیمی به عنوان خوراک، صنایع نفت برای سبک سازی نفت سنگین و در زمینه پیل‌های سوختی استفاده می‌شود. کربن حاصل از این فرایند در صنایعی مانند کاتالیست، فوق جاذب ها، پلیمر وکامپوزیت، پوشش های خاص سطح و الکترونیک قابل استفاده است.

این محقق اضافه کرد: همچنین چند مقاله برای کنفرانس داخلی و خارجی تهیه شد و دو مقاله  ISI حاصل از این طرح در مجلات هیدروژن-انرژی (International journal of hydrogen energy)  پلاسما- شیمی و فرایند(Plasma chemistry and plasma processing) به چاپ رسیده است که این مقالات طرح پلاسمای متحرک را (به عنوان مثال استفاده از الکترود هلیکال) به عنوان راهکاری جهت نیل به بازدهی انرژی بالاتر معرفی کرده اند.

مجری طرح یادآور شد: در این پروژه برای اولین  بار ایده نرخ پایین انتقال جرم بین فاز پلاسما و فاز گاز به عنوان عامل محدود کننده در میزان تبدیل متان معرفی و آزمایش هایی مبنی بر صحت این ادعا انجام شد.

وی اضافه کرد: نتایج حاصل از این طرح در راستای طراحی و پیاده سازی دیگر سامانه‌های آزمایشگاهی آزمایشگاه پلاسما دانشکده مهندسی شیمی به کار گرفته شد که در صورت تامین مالی از طرف ارگان‌های دولتی یا بخش خصوصی امکان صنعتی شدن دارد.

خیرالهی‌وش با تاکید بر اینکه در این طرح تبدیل گاز طبیعی در دمای محیط و فشار اتمسفری و بدون نیاز به کاتالیست انجام شد، افزود: نه تنها این فناوری سازگار با محیط زیست و انتشار گاز دی اکسید کربن آن ناچیز است، بلکه این روش موجبات کاهش هزینه‌های عملیاتی در تولید هیدروژن را فراهم می آورد.

وی درباره مزیت‌های رقابتی این طرح، گفت: این طرح در مقایسه با روش‌های متداول تولید هیدروژن از بازدهی انرژی بیشتری برخوردار است. انتشار دی اکسید کربن را تا ۷۷ درصد کاهش می‌دهد که از نظر محیط زیستی حائز اهمیت است و حجم عملیاتی کمتری دارد.

 این طرح از سوی خیرالهی‌وش و به راهنمایی  فریبرز رشیدی عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر اجرایی شده است.

اخبار مرتبط

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
8 + 1 =