یه خبر خفن داریم براتون! تا الان هرکی حرف از سوخت پاک و آیندهدار میزد، هیدروژن سبز یکی از اولین گزینهها بود، چون اگه با انرژی تجدیدپذیر تولید بشه، واقعاً دیگه آلودگی نداره. ولی خب یه مشکل اساسی این بود که برای تولیدش کلی آب آشامیدنی تصفیهشده (یعنی همون آبی که باید بخوریم یا تو کشاورزی مصرف کنیم) لازم داشت و این، تو خیلی از جاهای دنیا که آب کمه، یه دردسر اساسی بود.
حالا تازه نگفتم که بیشتر از ۸۰ درصد فاضلابهای دنیا کلاً همینجوری بدون تصفیه میریزن تو طبیعت و حسابی محیطزیست رو بهم میریزن. 😐
ولی اخیراً یه تیم خلاق از دانشگاه RMIT (استرالیا) با همکاری دانشگاه ملبورن، سنکروترون استرالیا (این یه مرکز پژوهشی مجهز برای بررسی مواد با پرتو ایکسه)، و دانشگاه نیو ساوت ولز، دست به یه کار عجیب و جالب زدن!
چیکار کردن؟ اومدن و همین مواد آلودهی داخل فاضلاب رو تبدیل کردن به کاتالیزور (یعنی موادی که واکنشها رو راحتتر و سریعتر میکنن – مثلاً تو آشپزی مثل نمک که پخت رو بهتر میکنه!) تا باهاش هیدروژن سبز تولید کنن، بدون اینکه آب تمیز بخوان. یعنی هم مشکل تمیزی آب حل شد، هم ماجراهای فاضلاب.
توی این روش جدید، برخلاف قبلیا که باید فلزات آلوده مثل پلاتین، کروم و نیکل رو از آب بگیرن بیرون، همین فلزات رو تو دل سیستم به درد تولید هیدروژن خوردن! اونا اومدن یه الکترود (یعنی همون قطعهای که تو مدارهای الکتریکی الکترون جابهجا میکنه) ساختن که سطحش از کربن جاذبه (یعنی کربنی که میتونه مواد شیمیایی رو جذب کنه) پوشیده شده بود و این فلزات رو جذب خودش میکرد. بعد این فلزات با یه واکنش شیمیایی ساده تبدیل میشدن به همون کاتالیزورهایی که برای تولید هیدروژن نیاز داریم.
نکته باحال دیگه اینه که اون ماده کربنیِ خود الکترود رو هم از ضایعات کشاورزی درست کردن! یعنی هرچی آشغال کشاورزی میمونه، اینا تبدیلش میکنن به الکترود، بعدش میره تو فاضلاب، فلزات رو جمع میکنه و هیدروژن سبز میسازه! خلاصه یه اکوسیستم بازیافتی خفن درست کردن که هم ضایعات رو حذف میکنه، هم سوخت پاک میده.
دکتر ناصر محمود، از همین تیم RMIT گفته: «مزیت اصلی نوآوری ما اینه که عملاً با استفاده از مواد خود فاضلاب کارو راه میندازه و دیگه خبری از نیاز به آب تصفیهشده یا مراحل اضافی نیست.»
خب حالا بریم توی آزمایشگاه! اینا اومدن و دو تا الکترود رو انداختن توی ظرف پر از فاضلابی که یک مقدار تصفیه روش انجام شده بود (یعنی آشغالای بزرگ، مواد آلی و مواد مغذیش رو گرفته بودن، درست مثل فاضلاب معمولی تصفیهخانهها). بعد با یه منبع انرژی تجدیدپذیر (مثلاً برق از خورشید یا باد)، برق رو وصل کردن.
اونجا چی شد؟ توی کاتد (این همون قسمتیه که یونها بار منفی میگیرن)، مولکولهای آب الکترون گرفتن و از خودشون گاز هیدروژن دادن بیرون. توی آند (جایی که یونها بار مثبت میگیرن)، مولکولهای آب، الکترون از دست دادن و اکسیژن آزاد شد. اکسیژن همینجوری ول نمیمونه! میتونن دوباره تو سیستم تصفیه فاضلاب تزریقش کنن تا آب رو تمیزتر کنه – یعنی حتی راندمان تصفیهخانه رو هم میبره بالا!
این سیستم حداقل ۱۸ روز بیوقفه کار کرد بیاینکه بازدهش بیاد پایین. واقعاً نشون دادن میشه بهطور عملی هم این ایده رو اجرا کرد.
پروفسور نیکی اشتیاقی میگه این سیستم همزمان هم آلودگی فاضلابها رو کم میکنه و هم مشکل کمآبی و انرژی رو یه جا حل میکنه! تازه کلی از موادی که قبلاً همه میگفتن آشغال و خطرناکن، تبدیل میشن به سوخت پاک!
این فقط یه آزمایش کوچیک تو آزمایشگاه بود و الان تیم RMIT دنبال شراکت با شرکتها و دولتهاست تا بتونن این روش رو در مقیاس بزرگ اجرا کنن. دکتر محمد حریص، یکی از پژوهشگراشون هم اشاره کرده که باید روی انواع مختلف فاضلاب امتحانش کنن تا مطمئن بشن همهجا جواب میده.
در کل، میشه گفت این نوآوری میتونه یه تحول اساسی هم تو صنعت آب و هم انرژی ایجاد کنه؛ چون با یه تیر چند نشون میزنن: هم فاضلاب و آلودگی کمتر، هم سوخت پاک، هم استفاده از ضایعات! اگه کنجکاوی تحقیق رو بخونی، اسمش تو مجله ACS Electrochemistry چاپ شده (یک ژورنال علمی تخصصی درباره شیمی الکتریکی و واکنشهای الکتروشیمیایی).
منبع: +
