چاپ

سرزمين ايرانيان- با توسعه‌ تحقيقات در زمينه‌ انرژي‌هاي پاک و لزوم کاهش ميزان آلاينده‌هاي گازي ناشي از احتراق سوخت‌هاي فسيلي، توجه زيادي به سمت استفاده از مواد طبيعي به ‌عنوان ماده‌ اوليه‌ توليد سوخت‌هاي زيستي جلب شده است.

از آنجايي که جنگل‌ها و ضايعات جنگلي، محصولات و ضايعات کشاورزي، باغداري و صنايع غذايي، فضولات دامي و همچنين جلبک‌ها از مهمترين منابع توليد نفت زيستي به شمار مي‌روند، محققان دانشگاه تهران موفق شدند با توسعه يک نوع نانوکاتاليست، نيتروژن را از سوخت‌هاي توليد شده از منابع زيستي حذف کنند.

دکتر مرتضي حسين‌پور امام، مجري طرح وجود اتم‌هاي اکسيژن، نيتروژن و گوگرد در سوخت‌هاي زيستي را يکي از معايب استفاده از آنها دانست و افزود: حضور اتم‌هايي موسوم به هترواتم‌ها در سوخت‌هاي زيستي موجب بروز آلودگي‌هاي زيست‌ محيطي و خوردگي در حين احتراق مي‌شود. بنابراين حذف اتم نيتروژن از سوخت موجب افزايش کيفيت سوخت و کاهش آلودگي زيست ‌محيطي خواهد شد.

وي با بيان اينکه در اين طرح تحقيقاتي سعي شد با سنتز يک نانوکاتاليست به اين هدف دست يابيم، ادامه داد: سوخت تهيه ‌شده از ميکروجلبک‌ها حاوي مقادير زيادي ترکيبات نيتروژن‌دار از جمله آمينواسيدها است؛ از اين رو احتراق اين‌ گونه سوخت‌ها موجب توليد و رهاسازي گازهاي آلاينده ناکس (NOx) مي‌شود.

حسين‌پور استفاده از نانوذرات کاتاليستي در جهت حذف ترکيبات نيتروژن‌دار از سوخت‌هاي زيستي را موجب افزايش بازدهي اين فرايند نسبت به زماني که از کاتاليست‌هاي معمولي استفاده مي‌شود، دانست و خاطرنشان کرد: پژوهش حاضر نسبت به کارهاي مشابه قبلي از دو جهت متمايز است. مورد اول فرايند توليد نانوکاتاليست است که در اين پژوهش به‌ منظور توليد نانوکاتاليست از روش نوين آب فوق بحراني استفاده شد.

وي اين روش را يک روش سنتز سريع توصيف کرد که موجب سنتز نانو ذرات با توزيع اندازه‌ يکنواخت و بازدهي توليد بالا مي‌شود و يادآور شد: نوآوري دوم مربوط به استفاده از اسيد فرميک به‌عنوان منبع توليد هيدروژن فعال است.

مجري طرح با بيان اينکه در اين تحقيق ابتدا نانوکاتاليست Na+ZSM-5 از روش آب فوق بحراني سنتز شد، گفت: پس از تبديل اين نانوکاتاليست به H+ZSM-5، براي نيتروژن‌زدايي سوخت زيستي حاصل از نوعي جلبک موسوم به کلرلا ولگاريس استفاده شد. اين فرايند در حضور مخلوطي از آب دما بالا و اسيد فرميک صورت گرفته است.

وي اضافه کرد: با کمک مخلوط آب و اسيد فرميک دما بالا شرايط انحلالي بهتر فاز آلي در فاز آبي مهيا شده و موانع انتقال جرم رفع شد. بنابراين سطح تماس واکنشگر با کاتاليست هتروژن بيشتر شده که اين موضوع موجب افزايش درجه‌ نيتروژن‌زدايي مي‌شود.

نتايج اين تحقيقات که حاصل همکاري مرتضي حسين‌پور امام دانش‌آموخته دکتراي مهندسي شيمي دانشگاه تهران، دکتر ابوعلي گلزاري دانش‌آموخته‌ مقطع دکتراي مهندسي محيط زيست دانشگاه تهران و محمدصابر دانشجوي مقطع دکتراي مهندسي شيمي انستيتو فناوري توکيو است، در مجله Fuel با ضريب تأثير 4.61 منتشر شده است.