. .

مطالب تصادفی در سایت علمی نخبگان جوان | com.نخبگان

گامی به سوی سوخت های جدید با ساخت هیدرات های مصنوعی متان

PDF version
کل آرا: 1569
دسته بندی: 
آزمایشگاه مصالح پیشرفته متعلق به دپارتمان شیمی غیر ارگانیک دانشگاه Alicante، روش جدیدی را به کار گرفته است که در نتیجه آن می توان هیدرات مصنوعی متان تولید کرد.

پژوهشگران با ساخت هیدرات های مصنوعی متان، گامی به سوی سوخت های جدید برداشتند

 

 

آزمایشگاه مصالح پیشرفته متعلق به دپارتمان شیمی غیر ارگانیک دانشگاه Alicante، روش جدیدی را به کار گرفته است که در نتیجه آن می توان هیدرات مصنوعی متان تولید کرد. 

محققان این آزمایشگاه نشان داده اند که با شبیه سازی فرآیندهای طبیعی و تسریع روند آنها از طریق استفاده از مصالح کربنی فعال شده به عنوان نانو واکنشگرها، قادرند تا هیدرات های متان را در آزمایشگاه تولید کنند. 

یکی از نکات کلیدی این پژوهش این بود که محققان قادر بودند تا فرآیندی را که طی آن هیدرات متان در طبیعت طی مدت زمان طولانی تشکیل می شد، تنها به چند دقیقه کاهش دهند و بنابراین از این طریق کاربردپذیری فنی آن را آسان تر سازند.


 
بیشتر از 30 سال است که دانشگاه Alicante بر روی طراحی و ساخت کربن فعال شده با عملکرد بالا کار می کند. به گفته یکی از محققان این دانشگاه، این مواد نه تنها پتانسیل زیادی برای حذف آلودگی ها در هوا و در آبراه های صنعتی دارند، بلکه حتی می توان آنها را به عنوان منبع گازی ذخیره سازی کرد.

این نتایج بیانگر گامی رو به جلو برای درک فرآیند ترکیب مصنوعی این ساختارهای طبیعی هستند و همچنین مسیر جدیدی برای استفاده از سوخت هایی مانند گاز طبیعی برای سیستم حمل و نقل (به جای استفاده از بنزین) ارائه می دهند، همچنین مشکل حمل و نقل در فواصل طولانی را نیز ندارند (بطور مثال بر خلاف شرایط حمل و نقل کنونی که در آن گاز طبیعی در دمای -162oC به صورت مایع در می آید، این روش به ما امکان می دهد تا گاز را در دمایی تقریبا نزدیک به دمای اتاق به صورت قابل حمل تبدیل کنیم).

یکی از این محققان می گوید که نتایج تحقیقات نشان داده که برخی از ذغال سنگ ها قادرند تا در هر واحد حجم از ذغال سنگ مرطوب، مقادیری در حدود 300 حجم متان را در فشار 100 اتمسفر عرضه کنند.

این محققان در ادامه توضیح می دهند که این پژوهش از مزایای اثر محدود شدگی برای ساخت مصنوعی هیدرات های متان در درون حفره ها یا سوراخ های ذغال سنگ استفاده می کند. 

هیدرات های متان بر روی مصالح کربن فعال شده ای که از قبل تحت فشار و دمایی ملایم تر از محیط طبیعی (فشار 30 اتمسفر و دمای 2 درجه سانتیگراد) به صورت مرطوب در آمده اند تشکیل می شوند. 

هنگامی که ترکیب و آنالیز در آزمایشگاه به اتمام رسید، مطالعه به مرحله نهایی خود رسید و در این مرحله انتشار نوترون انجام شد.

این مطالعات اولین شواهد تجربی هستند که توانسته اند تولید هیدرات متان را در فضای محدود شده با استوکیومتری شبیه به آنچه در طبیعت انجام می شود و البته در سینماتیک بسیار بالاتر نشان دهند.

حوزه های علمی:

هیدرات های گاز، ساختارهای متبلوری هستند که شبیه به یک قفس می باشند و در آنها گروهی از ملکول ها یک ملکول مرکزی را که دارای یک طبیعت خاص می باشد، احاطه می کنند. هنگامی که این قفس از ملکول های آب ساخته شده باشد و یک ملکول متان در درون حفره وجود داشته باشد، در این هنگام می گوییم که هیدرات های متان تشکیل شده اند. 

هیدرات های متان به طور طبیعی تحت شرایط خیلی خاص فیزیکی، شیمیایی و زمین شناسی که تنها می توان این شرایط را در کف اقیانوس ها یافت تشکیل می شوند، گاهی اوقات نیز در خاک زیرین مناطق سرد سیر مانند سیبری که ما آن را لایه منجمد زمین می نامیم، می توان آنها را یافت. 

منشاء متان که باعث تشکیل این هیدرات های دریایی می شود، تجزیه گرمایی، باکتریایی و میکروبی مواد ارگانیکی می باشد که توسط جریان های دریایی طی میلیون ها سال حمل و انباشته شده اند. در نتیجه می توان گفت ذخایر هیدرات های متان در شیب های قاره ای نزدیک به سواحل، تقریبا 300 الی 500 متر زیر زمین می باشد و این همان جایی است که مواد ارگانیک به اندازه کافی انباشته شده اند و شرایط محیطی اعم از فشار و دمای مورد نیاز نیز وجود دارند.

هیدرات های متان بزرگترین ذخایر گازی زمین می باشند. آنها در نزدیکی مناطق قاره ای یافت می شوند و بر اساس محاسبات، ذخایر آنها دو برابر کل میزان ذخایر فسیلی (نفت، گاز طبیعی و ذغال سنگ) می باشد که در حال حاضر در کره زمین وجود دارد. بر طبق گفته متخصصان، 5000 گیگاتن متان وجود دارد که تقریبا 500 برابر میزان کربنی است که هر سال در نتیجه سوختن ذغال سنگ، نفت و گاز طبیعی منتشر می شود. 

در سال 2013، اولین اکتشاف و حفاری برای استخراج منابع متان در کف دریا در ژاپن انجام شد. انتظار می رود که این تکنولوژی در سال 2018 قابل اجرا باشد و متان به صورت مصنوعی تولید شود.

تراکم بالای انرژی هیدرات ها و پایداری آنها هنگامی که دما بالاتر از دمای مورد نیاز برای گاز طبیعی مایع می رود، به این معناست که هیدرات های متان، راه حلی مناسب برای حمل و نقل در مسافت های طولانی متان در مقادیر زیاد هستند، علاوه بر این می توان آنها را در مدت زمان کوتاهی با شبیه سازی روند طبیعی تشکیل آنها، تولید کرد (تنها در چند دقیقه).

منبع : کوی دانش 
باز نشر : سایت علمی نخبگان جوان

 

افزودن دیدگاه جدید

ویژه های سایت

دعوت از متخصصین حوزه نرم افزار ( جذب برنامه نویس )

شرکت تسهیلگران رشد نوابغ جوان از تمامی متخصصین حوزه نرم افزار که آشنایی با زبان های برنامه نویسی...

دعوت از متخصصین حوزه نرم افزار ( جذب برنامه نویس )

نظر سنجی

  • با چه روشی می توان سریعتر اقتصاد مقاومتی را محقق نمود و کشور را از وابستگی به دیگران رهانید ؟

  • تعداد مقالات: 3,060
  • بازدید امروز : 4740
  • بازدید دیروز: 36715

افراد آنلاین:

265

اکنون ساعت   2:57 am به وقت تهران میباشد.

امروز: سه شنبه 24 مهر 1397

بارکد نخبگان جوان کانال تلگرامی
 
 

استفاده از تمامی مطالب سایت تنها با ذکر منبع آن به نام سایت علمی نخبگان جوان و ذکر آدرس سایت com.نخبگان مجاز است
استفاده از نام و برند نخبگان جوان به هر نحو توسط سایر سایت ها ممنوع بوده و پیگرد قانونی دارد
مسئولیت مطالب ارسالی کاربران بر عهده سایت علمی نخبگان جوان نمی باشد

تهیه و تنظیم مطالب: com.نخبگان