آب، روغن و علم در ریمیکس جدید

آب، روغن و علم در ریمیکس جدید

... علم در تلاشی جدید برای تبدیل آب و ترکیبات آن به سوخت، یک معجزه علمی تکراری را انجام می دهد.  
 
اقتصاد و سیاست انرژی نفت به راحتی به عنوان موضوعی ترین موضوع در این سیاره شناخته می شود. نفت، که گاهی در پس ایدئولوژی و لفاظی‌های قوی پنهان می‌شود، علت اصلی بیشتر جنگ‌های امروزی است.  

 
آژانس بین‌المللی انرژی میانگین تقاضای جهانی نفت و سوخت مایع را حدود ۹۶ میلیون بشکه در روز تخمین می‌زند. این میزان مصرف بیش از 96 میلیارد لیتر نفت تنها در یک روز است. با توجه به اهمیت استراتژیک آن و تشنگی سیری ناپذیر جهان برای نفت، جریان ثابت سوخت مقرون به صرفه و جستجو برای منابع انرژی جایگزین به یک ضرورت جهانی تبدیل شده است. 

تلاش برای تبدیل آب به سوخت یکی از جلوه‌های این نظم جهانی انرژی جدید است و به سرعت از صفحات داستان‌های علمی تخیلی به آزمایشگاه‌های تجربی واقعی و بسیار فراتر از محدوده میادین نفتی پریده است.  
 
مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) و مؤسسه Masdar با یکدیگر همکاری کرده‌اند و یک گام به تبدیل آب به منبع سوخت از طریق یک فرآیند علمی که آب را با استفاده از پرتوهای نور خورشید تقسیم می‌کند، نزدیک‌تر شده‌اند. برای دستیابی به جذب بهینه انرژی خورشیدی، سطح آب در نانومخروط‌های سفارشی‌سازی شده با نوک‌های دقیق 100 نانومتری پیکربندی می‌شود. به این ترتیب، مقدار بیشتری از انرژی تابشی خورشید می‌تواند آب را به عناصر تبدیل‌پذیر سوخت تبدیل کند. بنابراین، این چرخه انرژی برگشت پذیر از نور خورشید به عنوان منبع انرژی برای تقسیم فتوشیمیایی آب به اکسیژن و هیدروژن قابل ذخیره استفاده می کند.  

همان اصل فناوری توسط تیم تحقیقاتی برای فرموله کردن انرژی خنثی کربن استفاده می شود. از آنجایی که هیچ هیدروژن زمین شناسی طبیعی وجود ندارد، تولید هیدروژن در حال حاضر به گاز طبیعی و سایر سوخت های فسیلی از یک فرآیند پر انرژی وابسته است. تلاش‌های تحقیقاتی حاضر می‌تواند شاهد تولید منبع پاک‌تر هیدروژن در مقیاس تجاری در آینده نزدیک باشد.  

تیم علمی بین المللی پشت این پروژه آینده پژوهی انرژی شامل دکتر جیمی ویگاس، استادیار مهندسی میکروسیستم در موسسه Masdar است. دکتر مصطفی جویاد، مدیر مرکز میکروسکوپی و دانشمند پژوهشی اصلی در موسسه Masdar و پروفسور مهندسی مکانیک MIT، دکتر سانگ گوک کیم.  

تحقیقات علمی مشابهی نیز در آزمایشگاه ملی Caltech و Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) انجام می شود، جایی که آنها در حال توسعه فرآیندی هستند که پتانسیل ردیابی سریع کشف جایگزین های سوخت خورشیدی برای نفت، زغال سنگ و سایر سوخت های فسیلی معمولی را دارد. مانند تحقیقات MIT، این فرآیند شامل شکافتن آب با استخراج اتم‌های هیدروژن از مولکول آب و سپس ترکیب مجدد آن با اتم اکسیژن برای تولید سوخت‌های هیدروکربنی است. فوتوآندها موادی هستند که قادرند آب را با استفاده از انرژی خورشیدی برای تولید سوخت های خورشیدی قابل دوام تجاری تقسیم کنند. 

 در طول ۴۰ سال گذشته، تنها ۱۶ مورد از این مواد کم‌هزینه و کارآمد فوتوآند پیدا شده است. تحقیقات پرزحمت در آزمایشگاه برکلی منجر به کشف 40 فوتوآند جدید امیدوارکننده برای افزودن به 16 فوتوآند قبلی شده است. بنابراین امید برای تولید سوخت از آب از طریق این کاربرد علم بسیار افزایش یافته است.  

از امید تا واقعیت 

این تلاش تبدیل آب به سوخت حتی از آزمایشگاه علمی به سطح تولید صنعتی واقعی جهش کرده است. Nordic Blue Crude، یک شرکت مستقر در نروژ، شروع به تولید سوخت‌های مصنوعی درجه بالا و سایر محصولات جایگزین فسیلی بر اساس آب، دی اکسید کربن و انرژی‌های تجدیدپذیر کرده است. تیم هسته سوخت زیستی نفت خام Nordic Blue از Harvard Lillebo، Lars Hillestad، Bjørn  Bringedal و Terje Dyrstad تشکیل شده است. این مجموعه‌ای از مهارت‌های مهندسی صنعت فرآیند است.  

شرکت پیشرو مهندسی انرژی آلمان، Sunfire GmbH، شریک اصلی فناوری صنعتی در پشت این پروژه است که از فناوری پیشگامی استفاده می‌کند که آب را به سوخت مصنوعی تبدیل می‌کند و دسترسی غنی به دی اکسید کربن پاک را فراهم می‌کند. ماشینی که آب و دی اکسید کربن را به سوخت مصنوعی مبتنی بر نفت تبدیل می کند توسط این شرکت سال گذشته راه اندازی شد. این ماشین انقلابی و اولین ماشین در جهان، تبدیل به هیدروکربن‌های مایع، بنزین مصنوعی، گازوئیل، نفت سفید و هیدروکربن‌های مایع را با استفاده از فناوری پیشرفته قدرت به مایع انجام می‌دهد.  

برای اینکه این سوخت جدید پیشگامانه سریعتر وارد بازار شود و در کاربردهای متعدد قرار گیرد، سان فایر با برخی از تأثیرگذارترین شرکت‌های جهان از جمله بوئینگ، لوفت‌هانزا، آئودی، لورآل و توتال نیز همکاری کرده است. نیکو اولبیخت، مدیر فروش و بازاریابی شرکت مستقر در درسدن، تأیید کرد که «این فناوری هنوز در حال توسعه است و هنوز در بازار موجود نیست».