تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى وقود نظيف ينافس الهيدروجين
مقدمة:
هل تعلم أن ثاني أكسيد الكربون، وهو الغاز الرئيسي المسببة للاحتباس الحراري والمسؤول عن تغير المناخ، يمكن تحويله إلى وقود نظيف يمكن استخدامه في السيارات والطائرات والصناعة ويحاول العلماء تحقيق ذلك باستخدام تقنية تسمى التحويل الكهربائي الحيوي.
 |
| ثاني أكسيد الكربون يمكن تحويله إلى وقود نظيف |
سنناقش كيفية عمل تقنية هذه وفوائدها وتحدياتها،وكيف يمكنها التنافس مع الهيدروجين، وهو وقود آخر نظيف ومتجدد.
ما هو التحويل الكهربي الحيوي لثاني أكسيد الكربون؟
التحويل الكهروحيوي لثاني أكسيد الكربون هو عملية تستخدم الكهرباء لتحفيز تفاعل كيميائي يحول ثاني أكسيد الكربون إلى مواد أخرى ذات قيمة ، مثل الوقود والكيماويات والمواد الحيوية. هذه العملية تحتاج إلى ثلاثة عناصر رئيسية:
- مصدر لثاني أكسيد الكربون، مثل الهواء أو الدخان الصناعي مصدر للكهرباء ، مثل الطاقة الشمسية أو الرياح أو الماء وخلية كهروحيوية،وهي جهاز يحتوي على القطبين والمحلول الكهربائي والمحفزات.
- القطبين هما المكونات التي تتصل بمصدر الكهرباء وتسمح بتدفق الإلكترونات من القطب السالب إلى القطب الموجب.
- المحلول الكهربائي هو السائل الذي يحتوي على أيونات موجبة وسالبة ويسمح بتدفق التيار الكهربائي بين القطبين.
- المحفزات هي مواد تزيد من سرعة التفاعل الكيميائي عند القطبين وتحدد نوع المنتج الناتج.
عند تطبيق جهد كهربائي على الخلية،ينجذب ثاني أكسيد الكربون إلى القطب المستهلك حيث يتفاعل مع الإلكترونات والماء لتكوين مواد مختلفة مثل الهيدروجين والميثانول والإيثانول والفورمات والإيثيلين وغيرها.
يمكن استخدام هذه المواد كوقود نظيف أو كمواد خام للصناعات الكيميائية والكيميائية الحيوية وفي الوقت نفسه، ينجذب الأكسجين إلى قطب المجمع حيث يتفاعل مع الإلكترونات لتكوين الماء.
ما هي فوائد وتحديات التحويل الكهربائي الحيوي لثاني أكسيد الكربون؟
الميزة الرئيسية للتحويل الكهربائي الحيوي لثاني أكسيد الكربون هو أنه يمكن أن يساعد في تقليل انبعاثات الغازات الدفيئة والتي تعد السبب الرئيسي لتغير المناخ.
وبدلاً من إطلاق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، يمكن تحويله إلى مواد قيمة يمكن استخدامها لإنتاج الطاقة أو للأغراض الصناعية.
وهذا يعني أن ثاني أكسيد الكربون يمكن أن يصبح موردا متجددا بدلا من أن يصبح مشكلة بيئية.
آلية التحويل من ثاني أكسيد الكربون إلى وقود نظيف ينافس الهيدروجين:
هذه آلية تستخدم التحويل الكهروحيوي أو التمثيل الضوئي الاصطناعي لتحفيز تفاعل كيميائي يحول ثاني أكسيد الكربون إلى مواد أخرى ذات قيمة مثل: الهيدروجين والميثانول والإيثانول وغيرها من الهيدروكربونات.
هذه العملية تحتاج إلى ثلاثة عناصر رئيسيةمصدر لثاني أكسيد الكربون، مثل الهواء أو الدخان الصناعي مصدر للكهرباء مثل الطاقة الشمسية أو الرياح أو الماء وخلية كهروحيوية وهي جهاز يحتوي على القطبين والمحلول الكهربائي والمحفزات.
هناك العديد من الباحثين الذين يعملون على تطوير هذه الآلية وتحسين كفاءتها وتكلفتها.
خاتمة:
تعرفنا على كيفية تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى وقود نظيف ينافس الهيدروجين باستخدام التحويل الكهروحيوي، هذه تقنية مبتكرة ومستدامة والتي يمكن أن تساهم في حل مشكلة تغير المناخ وتوفير الطاقة المتجددة.ومع ذلك، هناك أيضًا بعض التحديات التي تواجه هذه التقنية مثل تحسين كفاءتها وتقليل تكلفتها وتحقيق الاستقرار والتوافق مع البنية التحتية الحالية.
