استفاده از پر مرغ برای تولید انرژی پاک

محققان از پرهای مرغ ضایعاتی برای ایجاد غشاهای کراتینی مفید برای سلول‌های سوخت هیدروژنی و الکترولیز استفاده می‌کنند.

پرهای مرغ ضایعاتی می‌توانند به تولید انرژی پاک کمک کنند. عکس: Adobe Stock — پرهای مرغ ضایعاتی می‌توانند به تولید انرژی پاک کمک کنند. عکس: *Adobe Stock*

هیدروژن یک انرژی پاک امیدوارکننده است. سلول‌های سوختی هیدروژنی با استفاده از غشاهای نیمه‌تراوا برق تولید می‌کنند. با این حال، این غشاها اغلب با مواد شیمیایی گران‌قیمت، ناسازگار با محیط زیست، سمی و بالقوه سرطان‌زا ساخته می‌شوند.

نشریه Interesting Engineering در ۲۱ اکتبر گزارش داد که تیمی از محققان موسسه فناوری فدرال سوئیس (ETH Zurich) و دانشگاه فناوری نانیانگ (NTU) در سنگاپور روش جدیدی برای تولید این غشاها پیدا کرده‌اند. آنها پروتئین کراتین را از ضایعات پر مرغ استخراج کرده و با استفاده از یک فرآیند سازگار با محیط زیست، آن را به الیاف میکروسکوپی به نام آمیلوئید تبدیل کردند. سپس این الیاف کراتین میکروسکوپی برای غشاهای سلول سوختی استفاده شدند.

هر ساله حدود ۴۰ میلیون تن پر مرغ سوزانده می‌شود. این فرآیند نه تنها مقادیر زیادی CO2 منتشر می‌کند، بلکه گازهای سمی مانند SO2 نیز تولید می‌کند. استفاده از پر مرغ برای تولید انرژی هیدروژنی، راهی مؤثر برای مقابله با ضایعات صنعت مرغداری خواهد بود.

با این حال، هنوز چالش‌هایی وجود دارد که باید قبل از تبدیل شدن هیدروژن به یک منبع انرژی پایدار و پایدار، بر آنها غلبه کرد. رافائل مزنگا، استاد مواد غذایی و نرم در ETH زوریخ، می‌گوید: «هیدروژن فراوان‌ترین عنصر در جهان است، اما متأسفانه در زمین اینطور نیست.» در اینجا، هیدروژن به شکل خالص خود وجود ندارد، بنابراین باید فرآیندی را طی کند که انرژی‌بر است.

این غشای جدید نه تنها برای استفاده در پیل‌های سوختی، بلکه در الکترولیز (فرآیند تجزیه آب به هیدروژن و اکسیژن با استفاده از الکتریسیته) نیز نویدبخش است. در این فرآیند، جریان مستقیم از آب عبور داده می‌شود و باعث می‌شود اکسیژن در آند با بار مثبت تشکیل شود، در حالی که هیدروژن در کاتد با بار منفی آزاد می‌شود. آب خالص به اندازه کافی رسانا نیست و معمولاً نیاز به افزودن اسید دارد. با این حال، غشای جدید نسبت به پروتون‌ها نفوذپذیر است و به ذرات اجازه می‌دهد بین آند و کاتد حرکت کنند و الکترولیز را حتی در آب خالص نیز مؤثر می‌سازد.

در مرحله بعد، تیم پایداری و دوام غشای کراتین جدید را آزمایش خواهد کرد و در صورت لزوم بهبودهایی را اعمال خواهد کرد. آنها درخواست ثبت اختراع ارائه داده‌اند و به دنبال سرمایه‌گذاران یا شرکت‌هایی برای کمک به توسعه بیشتر این فناوری و تجاری‌سازی آن هستند.

پنجشنبه تائو (طبق گفته مهندسی جالب )

لینک منبع