به گزارش ثریا - از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، هیدروژن بهعنوان یکی از ارکان اصلی گذار جهانی به انرژیهای تجدیدپذیر شناخته میشود. این حامل انرژی، هنگام مصرف تنها آب تولید میکند و از این نظر گزینهای پاک و دوستدار محیط زیست به شمار میرود. با این حال، تولید هیدروژن در مقیاس صنعتی و بهشیوهای واقعاً سبز، همچنان با چالشهای اساسی روبهرو است؛ چالشهایی که یکی از مهمترین آنها، وابستگی به فلز کمیاب پلاتین در فرآیندهای فتوکاتالیستی است.
در بسیاری از روشهای تولید هیدروژن با استفاده از نور خورشید و آب، پلاتین بهعنوان همکاتالیست نقشی کلیدی ایفا میکند. اما ذخایر این فلز در پوسته زمین محدود است، استخراج آن با خطرات زیستمحیطی و بهداشتی همراه است و تولید آن نیز در چند کشور خاص، از جمله آفریقای جنوبی و روسیه، متمرکز شده است. همین عوامل، پلاتین را به گلوگاهی راهبردی در مسیر توسعه هیدروژن خورشیدی تبدیل کردهاند.
اکنون، مطالعهای تازه که در نشریه علمی «مواد پیشرفته» (Advanced Materials) منتشر شده، نشان میدهد این گلوگاه قابل عبور است. تیمی پژوهشی به سرپرستی پروفسور اِرگانگ وانگ از دانشگاه صنعتی چالمرز (Chalmers University of Technology) موفق شدهاند روشی برای تولید کارآمد هیدروژن خورشیدی ارائه دهند که بهطور کامل بدون پلاتین عمل میکند.
در این روش، از مقادیر اندکی نانوذرات بسیار ریز از جنس پلاستیک رسانای الکتریکی استفاده میشود. این ذرات که در آب معلق هستند، بهطور همزمان با نور خورشید و محیط اطراف خود برهمکنش برقرار میکنند و واکنش فتوکاتالیستی تولید هیدروژن را پیش میبرند. الکساندر هولمز، پژوهشگر دانشگاه چالمرز، توضیح میدهد که این نانوذرات از نوع «پلیمرهای مزدوج» هستند؛ موادی که بهطور طبیعی توانایی جذب مؤثر نور را دارند، اما معمولاً با آب سازگاری کمی نشان میدهند.
کلید موفقیت این پژوهش، اصلاح دقیق خواص ماده در مقیاس مولکولی بوده است. محققان با طراحی پیشرفته مواد، پلیمر رسانا را بهگونهای تغییر دادهاند که سازگاری آن با آب بهطور چشمگیری افزایش یابد. افزون بر این، آنها روشی ابداع کردهاند که در آن، این پلاستیک به شکل نانوذراتی با ساختار داخلی سستتر و آبدوستتر در میآید؛ ساختاری که برهمکنش با آب را تقویت کرده و فرآیند تبدیل نور به هیدروژن را بهطور محسوسی بهبود میبخشد
بهگفته هولمز، رؤیای توسعه فتوکاتالیستهای کارآمد بدون پلاتین، سالهاست در این حوزه دنبال میشود. او تأکید میکند که این دستاورد نهتنها هزینه تولید هیدروژن را بهشدت کاهش میدهد، بلکه عملکرد سامانههای جدید حتی میتواند از سامانههای مبتنی بر پلاتین نیز فراتر رود. نویسندگان مقاله بر این باورند که این فناوری، راه را برای تولید پایدار و اقتصادی هیدروژن در مقیاس وسیع هموار میکند.
کارایی این روش در آزمایشگاه بهوضوح قابل مشاهده است. در راکتور شیمی دانشگاه چالمرز، حبابهای هیدروژن بهراحتی با چشم غیر مسلح دیده میشوند. زمانی که نور شبیهسازیشده خورشید به یک بشر آب حاوی نانوذرات تابانده میشود، تنها پس از چند لحظه، حبابهای ریز هیدروژن شکل میگیرند و به سطح آب میرسند. این گاز سپس از طریق لولهها جمعآوری شده و میزان تولید آن بهصورت برخط اندازهگیری میشود.
نتایج بهدستآمده چشمگیر است: تنها با یک گرم از این ماده پلیمری، میتوان در مدت یک ساعت حدود ۳۰ لیتر هیدروژن تولید کرد. افزون بر این، پژوهشگران چالمرز اخیراً نشان دادهاند که همین پلاستیک رسانا را میتوان بدون استفاده از مواد شیمیایی مضر و با هزینهای بسیار کمتر تولید کرد؛ پیشرفتی که بُعد اقتصادی این فناوری را بیش از پیش تقویت میکند.
با وجود این موفقیت، مسیر پژوهش هنوز به پایان نرسیده است. در حال حاضر، این فرآیند برای دستیابی به نرخ بالای تولید هیدروژن، به مادهای کمکی مانند ویتامین سی نیاز دارد که نقش یک آنتیاکسیدان فداشونده را ایفا میکند. هدف نهایی پژوهشگران، حذف کامل این افزودنیها و دستیابی به سامانهای است که تنها با آب و نور خورشید، مولکولهای آب را همزمان به هیدروژن و اکسیژن تجزیه کند.
پروفسور اِرگانگ وانگ میگوید حذف پلاتین از این سامانه، گامی اساسی در مسیر تولید پایدار هیدروژن برای جامعه است. او تأکید میکند که پژوهشها برای دستیابی به شکافت کامل آب بدون مواد افزودنی آغاز شده و هر چند تحقق آن به چند سال زمان نیاز دارد، اما نشانهها حاکی از آن است که مسیر درستی انتخاب شده است.
منبع : هیدروژن
شکوه دعای امروز عرفه در مسجد مقدس جمکران
متن تشکر سید مجید موسوی از مهدی رسولی+عکس
پیرمرد بیرجرندی در اوج طوفان پرچم ایران را بر زمین نینداخت
«تیرانداز زبردست» با استقبال کودکان و نوجوانان به چاپ دوم رسید
تارا و رؤیای داشتن یک تلفن همراه شخصی
رمان «فرار از زنگ ورزش» برای نوجوانان منتشر شد
قصه گویی یک اسباببازی ارزان اما اثرگذار برای کودکان
ارسطوی پایتخت با یک سریال جدید به شبکه یک آمد
جناب خان و الیکا عبدالرزاقی به آنتن تلویزیون برگشتند
اسلامهراسی علیه زنان محجبه در اروپای سال ۲۰۲۵ افزایش یافته است
عدالت و پیشرفت در نگاه شهید لاریجانی چگونه بود؟
بازتاب گسترده پیام رهبر انقلاب به مناسبت برگزاری حج در رسانههای بین المللی
شرایط تغییر مدرسه در مرداد و شهریور اعلام شد
درخواست رئیس جمهور: زمینه حضور اساتید برجسته برای انتقال آموزشهای نوین فراهم شود
آییننامه «توسعه مشارکتهای مردمی از طریق تشکیل هیئت امنا در مدارس دولتی» تصویب شد
آگهی/ خرید قسطی طلای آب شده تا سقف ۱۰۰ میلیون تومان از وال گلد
این دعای عرفه را بخوانید تا ببینید چرا پدران ما قرنهاست حسین حسین (ع) میگویند
روزه گرفتن در روز عرفه چه حکمی دارد؟
توصیه آیت الله جوادی آملی برای انجام این عمل در روز عرفه
از ظهر تا غروب عرفه؛ این ساعتها را از دست ندهید
آمار ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵ به حدود یک میلیون نفر رسید
جریمه چند میلیون دلاری و سنگین در انتظار گوگل در اروپا
رئیسجمهور مصوبه بازگشایی اینترنت بینالملل را ابلاغ کرد
صفحه اینترنت پرو از سایت همراه اول حذف شد+عکس
روایت وزیر ارتباطات از بازگشایی اینترنت
۵۰ برج فناوری احداث میشوند: ۳ دانشگاه پایلوت زیست بومی نوآوری میشود
«سعی صفا و مروه» در حج نماد چیست؟
افزایش پذیرش دانشجوی شهریهپرداز در دانشگاه تربیت مدرس
تائید ۱۲ رئیس دانشگاه و رئیس شهرک علمی صنعتی اصفهان
جزئیات برگزاری امتحانات و کلاسهای دانشگاه تربیت مدرس و علم و صنعت اعلام شد
کلاسهای دانشگاه شریف تا اطلاع ثانوی مجازی شد
کارمند گوگل در پی اعتراض به همکاری با رژیم صهیونیستی اخراج شد
مصوبات مهم جلسه ستاد فضای مجازی درباره وضعیت اینترنت اعلام شد
۱۷ هزار نسخه خطی کمنظیر و در معرض خطر دیجیتال سازی شد
«آدم با صدای بلند برای فرزندانش گریست» کتاب شد
کتابهایی خواندنی برای بچههای ایران
فروش فیلم جدید اصغر فرهادی در فرانسه چقدر است؟
اگر خرمشهر آزاد نشده بود چه اتفاقی میافتاد؟
پیام آیتالله نوری همدانی به مناسبت چهل و چهارمین سالگرد تأسیس دانشگاه آزاد اسلامی
دیگر اثری از بخارهای قمر مشتری نیست
الهام پاوه نژاد برای سالروز آزادسازی خرمشهر نوشت+عکس
شما بودید که شرف را معنا کردید +عکس
محسن شریفیان به مدرسه میناب رفت+عکس
«مثلی لا یبایع مثله» شعار اربعین حسینی امسال شد
راهکارهای مدیریت اضطراب دانشآموزان در روزهای امتحان چگونه است؟
امتحانات نهایی دانشآموزان مجازی میشود؟
عملیات بیتالمقدس در ۲۰ کتاب درسی ثبت میشود
امام باقر (ع) احیاگر مرجعیت علمی اهل بیت و پیشگام مبارزه با تحریف دین
یک ماهواره جاسوسی در فضا شناسایی شد
تمدید مهلت ثبت مهمانی و نقل و انتقال دانشجویان تا ۸ خرداد
ارتقای خدمات خوابگاهی دانشگاه تهران همزمان با آغاز اسکان دانشجویان
تمهیدات جدید آموزشی در دانشگاه علم و صنعت اعلام شد
جزئیات امتحانات و کلاسهای ترم دوم در چند دانشگاه کشور اعلام شد
بدرقه عاصم منیر توسط سید عباس عراقچی با یک تصویر خاص
پاسخ یحیی گلمحمدی به یاوه گویی ترامپ +عکس
اعتراف غم انگیز نویسنده برنده جایزه نوبل ادبیات درباره استفاده از هوش مصنوعی
نمایشگاه کتاب تهران تمدید شد
نگاهی به حقوق فرزندان در آینه تربیت الهی
توصیه امام باقر (ع) برای اصلاح جامعه چه بود؟
رباتی که امید را به کودکان مبتلا به ام اس بازگرداند
رباتهای انساننما در مزارع چین مشغول به کار شدند+عکس
موشک «نیو گلن» پس از سانحه دوباره مجوز پرتاب گرفت
قلمرو مهآلود یک ستاره در حال مرگ رصد شد
فرمانده اولین پرواز انسانی به مریخ یک میلیاردر است+عکس
علت زنگ نزدن طلا کشف شد
استرس خاطرات شما را نابود میکند
مهلت ثبت نام کنکور سراسری ۱۴۰۵ تمدید شد
«اردیبهشت کتاب» به دلیل استقبال گسترده مردم تا جمعه ۸ خرداد تمدید شد
بهترینهای جشنواره کن از نظر منتقدان/ فیلم اصغر فرهادی کجاست؟
چرا برنامه شهیدیفرد در میان پربازدیدهای تلویزیون نبود؟
شعار دهه امامت و ولایت اعلام شد: غدیر، میثاق امت با ولایت
آغاز ثبتنام پانزدهمین دوره ارزیابی تخصصی قاریان و مدرسان قرآن کریم
حجت الاسلام پناهیان: مردم پس از میدان سراغ میز مدیران خواهند رفت
ثبت نام یک میلیون و ۱۸۷ هزار دانش آموز کلاس اولی آغاز شد
آغاز سال تحصیلی آینده و اجرای موفق پروژه مهر دغدغه اصلی آموزش و پرورش
کلاسهای تحصیلات تکمیلی دانشگاه شریف از این تاریخ حضوری میشود
تأملی پیرامون دانشگاه آزاد در میانه تحولات اخیر کشور
ثبت نام بیش از ۵۷۰ هزار نفر در کنکور ۱۴۰۵ و آزمون دانشجومعلم
شرایط اسکان دانشجویان دانشگاه تهران چیست؟ اینجا بخوانید
فعالیت شرکت تاکسی خودران وایمو در یک شهر دیگر تعلیق شد
جزئیات امتحانات و کلاسهای ترم دوم در چند دانشگاه کشور اعلام شد
ارائه راهکارهای شبکه سازی با نخبگان خارج از کشور
تکذیب اعلام زمان برگزاری آزمون سراسری یک هفته پیش از امتحانات نهایی تکذیب شد
ارتقای خدمات خوابگاهی دانشگاه تهران همزمان با آغاز اسکان دانشجویان
مهلت انتخاب رشته کاردانی مهارتی تمدید شد
بدرقه عاصم منیر توسط سید عباس عراقچی با یک تصویر خاص
تغییرات تقویم آزمونهای علوم پزشکی سال ۱۴۰۵ اعلام شد
آخرین وضعیت برگزاری کنکور سراسری و کارشناسی ارشد در سال ۱۴۰۵
بازخوانی حکمت صدرایی توسط جمعی از فلاسفه به صورت مجازی
حجت الاسلام پناهیان: مردم پس از میدان سراغ میز مدیران خواهند رفت
تمهیدات جدید آموزشی در دانشگاه علم و صنعت اعلام شد
سمعکهای جدید میتوانند سینگالهای مغز را بخوانند
کلاسهای تحصیلات تکمیلی دانشگاه تهران حضوری شد
یک ماهواره جاسوسی در فضا شناسایی شد
۴۰ شرکت دانش بنیان در جنگ تحمیلی سوم به صورت کامل تخریب شد
پیام آیتالله نوری همدانی به مناسبت چهل و چهارمین سالگرد تأسیس دانشگاه آزاد اسلامی
آغاز ثبتنام پانزدهمین دوره ارزیابی تخصصی قاریان و مدرسان قرآن کریم
شما بودید که شرف را معنا کردید +عکس
الهام پاوه نژاد برای سالروز آزادسازی خرمشهر نوشت+عکس
این بازی ویدئویی قابلیت تشخیص افسردگی شدید را دارد
دیگر اثری از بخارهای قمر مشتری نیست
ثبت نام بیش از ۵۷۰ هزار نفر در کنکور ۱۴۰۵ و آزمون دانشجومعلم
آنچه در این هفته گذشت و واکنش به مجریان اسلحه به دست تلویزیون
وقتی کتاب کنج خلوتی برای برای خانوادههای آسیبدیده از جنگ شد
چرا برنامه شهیدیفرد در میان پربازدیدهای تلویزیون نبود؟
یک مستند از سقوط هواپیمای آمریکایی در اصفهان ساخته میشود
علت زنگ نزدن طلا کشف شد
تمدید مهلت ثبت مهمانی و نقل و انتقال دانشجویان تا ۸ خرداد
پرویز خرسند اولین سردبیر هفته نامه سروش دار فانی را وداع گفت
تصویری از ملاقات مهران غفوریان با اکبر عبدی در بیمارستان
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.