تولید انرژی پاک با قوطی‌های کوکاکولا و تفاله قهوه

به گزارش ایمنا، بحران زیست‌محیطی فعلی ناشی از تغییرات آب‌وهوایی ناشی از انتشار کربن‌دی‌اکسید، نیروی محرکه توسعه منابع انرژی جایگزین و ایجاد نوآورانه منابع جدید بوده است. تحقیقی روی دستیابی به فناوری نوآورانه‌ای برای تولید هیدروژن به‌عنوان منبع انرژی پاک، به یک یافته تاریخی از تولید انرژی با قوطی‌های کوکاکولا رسیده است.

قوطی‌های کوکاکولا؛ ماده خام تولید انرژی

محققان مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) روشی نوآورانه برای تولید هیدروژن به‌عنوان منبع انرژی به روشی پایدار، سازگار با محیط زیست و بدون گازهای گلخانه‌ای کشف کرده‌اند.

این تکنیک شامل استفاده از آلومینیوم قوطی‌های نوشابه هم‌چون کوکاکولا و ترکیب آن با آب دریا می‌شود که با انجام آن، محلول شروع به حباب زدن می‌کند و هیدروژن به روش طبیعی تولید، سپس به‌عنوان سوخت استفاده می‌شود.

این واکنش ساده با افزودن گلوله‌های آلومینیومی به یک لیوان آب دریای از پیش فیلتر شده به دست می‌آید. گلوله‌ها نیز باید به اندازه سنگریزه باشند و قبل از واکنش در محلولی از آلیاژهای فلزی کمیاب قرار گیرند که در خالص‌سازی آلومینیوم بسیار مؤثر است. به این ترتیب با آب دریا واکنش داده و گاز هیدروژن تولید می‌کند.

نکته جالب در مورد این کشف تاریخی اینکه یون‌های تشکیل‌دهنده نمک موجود در آب دریا دارای خاصیت حفظ آلیاژ و بازیابی آن هستند، بنابراین می‌توان از آب برای تولید گاز بیشتر استفاده مجدد کرد. به این ترتیب یک چرخه بی‌نهایت و پایدار به‌دست می‌آید که در آن تنها باید آلومینیوم کافی در دسترس باشد. در دنیایی که میلیون‌ها تن قوطی کوکاکولا در سراسر آن تولید و به‌عنوان زباله‌های قابل یا غیر قابل بازیافت پردازش می‌شوند، روش کشف‌شده برای دستیابی به هیدروژن بسیار مفید است.

شتاب‌دهنده‌ای به نام تفاله قهوه

این یافته تاریخی به همین جا ختم نمی‌شود، زیرا محققان به‌طور تصادفی تفاله قهوه را به واکنش اضافه کردند و متوجه شدند که سرعت واکنش شتاب گرفت و مقداری هیدروژن در پنج دقیقه تولید شد که معادل تولید آن در عرض دو ساعت بدون افزودن شتاب‌دهنده است. از آنجا که تفاله قهوه فراوان و ارزان است، استفاده از آن بسیار منطقی و مقرون‌به‌صرفه به‌نظر می‌رسد.

مطالعات بیشتر نشان داد که آنچه این فرآیند را تسریع می‌کند، ترکیبی به نام «ایمیدازول» است، یک ماده شیمیایی که در کافئین بسیار فراوان و فعال است.

چالش‌های تولید هیدروژن به روش حاضر

تنها محدودیت این یافته تاریخی این است که آلومینیوم تنها در صورت خالص بودن می‌تواند با آب دریا واکنش نشان دهد و هیدروژن تولید کند، حال آنکه در حضور اکسیژن هوا بلافاصله یک لایه بسیار نازک از اکسید روی آن ایجاد می‌شود که از واکنش جلوگیری می‌کند.

هیدروژن فراتر از یک منبع انرژی جدید است. بزرگ‌ترین چالش پیش روی خودروهایی بهره‌مند از چنین سوختی این است که باید مخازنی برای مهار آن داشته باشند، زیرا این گاز با توجه به فرار بودن، بسیار خطرناک است. این خطر در مورد شناورهای دریایی و زیر آبی، همچنین حجم اشغال شده توسط آن‌ها افزایش پیدا می‌کند.

محققان برای جلوگیری از این امر در حال کار روی طراحی یک راکتور بسیار کوچک هستند و در نظر دارند وسیله‌نقلیه این راکتور، مقدار کمی گالیم ایندیوم و به‌عنوان سوخت، قوطی‌های نوشابه قدیمی هم‌چون کوکاکولا و سایر محصولات را حمل کند. به این ترتیب این اکتشاف تاریخی از مواد قابل بازیافت کوکاکولا برای تولید انرژی به شکل گاز هیدروژن استفاده می‌کند و به کمک آن می‌توان از گاز هیدروژن به‌عنوان سوخت بدون نیاز به مخازن تحت فشار خطرناک استفاده کرد.