سوخت زیستیفناوری های همگرالیگنوسلولوز

لیگنین به عنوان سوخت سبز در پیل‌ های سوختی

محققان آزمایشگاه الکترونیک آلی در دانشگاه Linköping یک سلول سوختی تولید کرده‌اند که از لیگنین به عنوان سوخت استفاده می‌کنند. لیگنین به عنوان یک محصول جانبی ارزان در تولید کاغذ و به عنوان یکی از رایج‌ترین پلیمرهای زیستی در طبیعت به وفور یافت می‌شود.


تقریباً ۲۵ درصد از درخت، لیگنین به عنوان یک پلیمر زیستی است که الیاف سلولز را با هم ترکیب می‌کند تا چوب‌های قوی و بادوام را تشکیل دهد. در طول تولید شیمیایی خمیر کاغذ، لیگنین در فرایند سولفات یا سولفیت حل می‌شود، زیرا سلولز جزء مورد نظر و ماده مطلوب برای ساخت کاغذ می‌باشد. لیگنین به عنوان یک پلیمر زیستی ماده‌ای ارزان و در دسترس است که شامل تعداد زیادی زنجیر هیدروکربنی بافته شده است که می‌تواند در یک فرایند صنعتی به بخش‌های غنی از انرژی (benzenediols) تبدیل شود. یکی از این‌ها، کاتکول می‌باشد که ۷ درصد از لیگنین را تشکیل می‌دهد. محققان گروه مواد انرژی آلی در LiU، به سرپرستی پروفسور Xavier Crispin، کشف کرده‌اند که این نوع مولکول یک سوخت بسیار عالی برای استفاده در پیل‌های سوختی است.

سوختی که اغلب در پیل‌های سوختی معمولی استفاده می شود، گاز هیدروژن است که با اکسیژن هوا واکنش می‌دهد. انرژی شیمیایی در پیل سوختی به برق، آب و گرما تبدیل می‌شود. با این حال، ۹۶ درصد از هیدروژن تولید شده در سراسر جهان از منابع غیر‌پایدار است و با انتشار دی‌اکسید‌کربن همراه است.

سایر سوخت‌های مورد استفاده در سلول‌های سوختی عبارتند از اتانول و متانول، اما این سوخت‌ها نیز دی‌اکسید‌کربن به عنوان یک محصول جانبی تولید می‌کنند. الکترودهای مورد استفاده برای جذب الکترون‌ها معمولاً از پلاتین ساخته می‌شوند که هر دو گران و کم‌یاب هستند.

بنزن‌دیول‌ها مولکول‌های معطر هستند که الکترودهای فلزی را نمی‌توان در پیل‌های سوختی بر پایه آن‌ها استفاده کرد، زیرا واکنش‌ها کمی پیچیده‌ می‌باشند. محققان به جای استفاده از الکترودهای معمولی از نوع پلیمری آن‌ها استفاده می‌کنند که این پلیمر دارای ویژگی جالب برای انتقال الکتریسیته است. در این نوع، انرژی شیمیایی سوخت بدون تشکیل دی‌اکسیدکربن به برق تبدیل می‌شود.

سرپرست این تحقیق در خصوص استفاده از سوخت این چنین بیان کرده است: “هنگامی که یک سوخت مانند اتانول در یک پیل سوختی استفاده می‌شود، معمولاً ادعا می‌شود که تأثیر منفی بر روی آب‌وهوا ندارد، زیرا دی‌اکسید‌کربن تولیدی داخل یک چرخه قرار می‌گیرد و در واقع اتانول به عنوان یک سوخت سبز در نظر گرفته می‌شود. ما هم‌اکنون می‌توانیم بدون هیچ‌گونه انتشار دی‌اکسید‌کربن، برق تولید کنیم. این تکنولوژی ارزان و قابل اجرا در مقیاس‌ بزرگتر می‌باشد.”

محققان این گروه محاسبه کرده‌اند که میزان برق تولیدی توسط پیل‌های با سوخت جدید تقریباً مشابه با پیل‌های سوختی پایه اتانول و متانول هستند. این پژوهش برای اولین بار در جهان نشان داد که یک پیل سوختی از مواد خام جنگل به‌عنوان سوخت استفاده می‌کند.

لینک خبر

Rate this post
برچسب‌ها
نمایش بیشتر

نوشته‌های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
EnglishIran
بستن
بستن