به نقل از «ایسنا»

نانوخوشه‌های طلا می‌توانند کلید انرژی هیدروژنی باشند

تاریخ انتشار: ۲ مهر ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۸۷۴۳۸۸۵

دانشمندان می‌گویند نانوخوشه‌های طلا ذراتی هستند که می‌توانند به عنوان نانوکاتالیست برای بهبود الکترولیز آب عمل کنند.

به گزارش ایسنا و به نقل از اس‌ای، انرژی هیدروژنی وقتی از منابع تجدیدپذیر تولید می‌شود و در ارتباط با سایر فناوری‌های انرژی پاک استفاده می‌شود، این پتانسیل را دارد که جزئی کلیدی از آینده انرژی پایدار باشد.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

با این حال، قبل از اجرای جریان اصلی این فناوری، باید بر موانع زیرساختی، اقتصادی و فنی آن غلبه کرد.

یکی از راه حل‌های جدید برای تولید کارآمد نیروی هیدروژن، استفاده از نانوخوشه‌های طلاست. این به دلیل نقشی است که این ذرات می‌توانند در فرآیند ایجاد هیدروژن به نام تجزیه الکتروشیمیایی آب یا الکترولیز آب ایفا کنند.

واکنش تکامل هیدروژن

فرآیند شیمیایی الکترولیز آب شامل تجزیه آب(H۲O) به عناصر تشکیل دهنده آن یعنی هیدروژن(H۲) و اکسیژن(O۲) با استفاده از الکتریسیته است و توسط واکنشی به نام «واکنش تکامل هیدروژن»(HER) تولید می‌شود.

افزایش کارایی این فرآیند، هزینه سیستم‌های الکترولیز آب را کاهش می‌دهد و کاتالیزورهایی ایجاد می‌کند که می‌توانند واکنش‌ها را در حالی که از عناصر کم‌ارزش‌تر استفاده می‌کنند و از مشکلات عمده در تجزیه الکتروشیمیایی آب هستند، سرعت بخشند.

نانوخوشه‌های طلا می‌توانند به عنوان نانوکاتالیست برای ارتقای واکنش تکامل هیدروژن(HER) و بهبود بسیار زیاد الکترولیز آب عمل کنند.

ژنگ هوا تانگ، پژوهشگر موسسه تحقیقاتی انرژی جدید در دانشگاه فناوری ساوث چین در گوانگژو می‌گوید: دستیابی به یک کاتالیزور مدل با اندازه یکنواخت مطلق، پیکربندی هندسی مشخص و یک محیط شیمیایی به خوبی تعریف شده برای ایجاد رابطه بدون ابهام میان ساختار و عملکرد در سطح اتمی، بسیار دشوار است و نانوخوشه‌های طلا به طور بالقوه می‌توانند این مسائل را حل کنند.

به طور خاص، نانوخوشه‌های طلا خواص کاتالیزوری فوق‌العاده‌ای را در واکنش‌های آلی مختلف و واکنش‌های الکتروکاتالیستی از خود نشان می‌دهند، اما تحقیقات جدید بدون چالش نیست. یافتن مقدار طلای مورد نیاز برای افزایش مقیاس استفاده از این کاتالیزورها، مسائل مربوط به نحوه عملکرد این نانوکاتالیست‌ها در شرایط نامطلوب و مدل‌سازی نظری معیوب، برخی از مشکلات مرتبط با نانوخوشه‌های طلا هستند.

پژوهشگران امیدوارند در کارهای آینده به این نگرانی‌ها رسیدگی کنند و همچنین هدایت الکتریکی کاتالیست کامپوزیت مبتنی بر خوشه را بهبود بخشند و مناسب بودن آن را برای واکنش‌هایی غیر از HER بررسی کنند.

امکان پذیرتر از نظر تجاری و پایدارتر از نظر زیست محیطی

تانگ می‌گوید: با توجه به توسعه سریع تکنیک‌های مصنوعی و علم کاتالیز، ما پیش‌بینی می‌کنیم که تلاش‌های تحقیقاتی بیشتری به استفاده از نانوخوشه‌های فلزی دقیق اتمی به عنوان کاتالیزورهای مدل برای واکنش‌های الکتروکاتالیستی مختلف و فراتر از آن اختصاص یابد.

دانشمندان و مهندسان به عنوان بخشی از ابتکارات برای ایجاد گزینه‌های انرژی پاک و تجدیدپذیر، به کار برای بهبود فناوری تجزیه الکتروشیمیایی آب ادامه می‌دهند تا آن را از نظر تجاری امکان‌پذیرتر و از نظر زیست محیطی پایدارتر کنند.

تانگ افزود: موارد ارائه شده در این مطالعه خواص کاتالیزوری استثنایی HER را اغلب به دلیل مزایای متمایز نانوخوشه‌های طلا در مقایسه با نانوذرات طلا به وضوح نشان می‌دهد.

ایده «اقتصاد هیدروژنی» زمانی را تعریف می‌کند که گرمایش، فعالیت‌های صنعتی و حمل ‌و نقل، همگی عمدتاً از انرژی هیدروژنی تأمین می‌شوند و غلبه بر موانع تکنولوژیک برای تحقق این هدف، ضروری است. حال باید دید آیا نانوخوشه‌های طلا می‌توانند کلید اصلی دستیابی به این هدف باشند؟

این مطالعه در مجله Polyoxometalates منتشر شده است.

انتهای پیام

منبع: ایسنا

کلیدواژه: الکترولیز انرژی هیدروژنی جهاد دانشگاهی هفته دفاع مقدس خودروسازي وزارت علوم دانشگاه تربيت مدرس شرکت های دانش بنیان دانشگاه های علوم پزشکی جهاد دانشگاهی هفته دفاع مقدس خودروسازي الکترولیز آب

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۸۷۴۳۸۸۵ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

آغاز همکاری حمل ونقل بین المللی ایران و تاجیکستان از بندر چابهار کلید خورد

خسرو سرایی مدیر کل ترانزیت، لجستیک  سازمان بناد رو دریانوردی با بیان اینکه علاقمندی تاجیکستان برای سرمایه گذاری لجستیکی در بندر چابهار یکی موفقیت‌های سرمایه گذاری بین المللی در ایران رویکرد مهمی محسوب می‌شود  گفت: بندر چابهار باتوجه به موقعیت استراتژیکی که دارد بسیاری از کشور‌ها ازجمله تاجیکستان به دنبال آن است که با ورود و همکاری با این بندر بتواند  در زنجیره ارزش جهانی این بندر  ورود پیدا کند.

وی افزود: کشور ما در واقع پل ترانزیتی هست بین شرق و غرب شمال و جنوب بالعکس و این به آن معنی است که اگر در چهار راهی توقفی صورت گیرد و مقررات دست وپاگیری  به تصویب برسد باعث می‌شود که سایر کشور‌ها از این فرصت سو استفاده کنند چراکه ما در حال حاضر در دنیای رقابت هستیم و بسیاری از کشور‌های همسایه در حال بندرسازی هستند که می‌توانند این فرصت ترانزیت را از ایران بگیرند، اما توجه به موقعیت استراتژیک ایران و بنادر در بین سایر کشور‌ها بسیار حائز اهمیت است.

سرایی افزود: موقعیت منحصر به فرد بندر چابهار و ورود هندوستان برای سرمایه گذاری در این بندر باعث شده که هم کشور افغانستان و هم کشور روسیه برای ورود به این بندر و سرمایه گذاری در آن اقبال نشان دهند.

گفتنی است تفاهم‌نامه همکاری جمهوری اسلامی ایران و جمهوری تاجیکستان در بخش حمل‌ونقل بین‌المللی و ترانزیتی از طریق بندر چابهار میان علی‌اکبر صفایی؛ معاون وزیر راه و شهرسازی و مدیرعامل سازمان بنادر و دریانوردی کشورمان و شایسته مرادزاده معاون وزیر حمل‌ونقل جمهوری تاجیکستان امضا شد.

این تفاهم‌نامه با هدف توسعه همکاری‌های حمل‌ونقل بین‌المللی و ترانزیت چندوجهی بین دو کشور به امضا رسید.هیئت جمهوری تاجیکستان به سرپرستی معاون وزیر حمل‌ونقل این کشور در سفر به تهران پس از ملاقات با مقامات ارشد سازمان بنادر و دریانوردی از زیرساخت‌ها و ظرفیت‌های ترانزیتی بندر چابهار نیز بازدید کرد.

باشگاه خبرنگاران جوان اقتصادی راه و شهرسازی