رونمایی از یک رآکتور عظیم الجثه تجزیه متان

دانشمندان از یک راکتور تجزیه متان رونمایی کردند که 100 میلیون برابر سریعتر از طبیعت کار می کند. این راکتور از کلر و نور فرابنفش برای ایجاد یک واکنش زنجیره ای استفاده می کند که متان را درست مانند طبیعت تجزیه می کند، اما بسیار سریعتر.

به گزارش ایسنا و به نقل از IA، رویکرد جدیدی به نام سیستم ریشه کنی فوتوشیمیایی متان (MEPS) که توسط محققان دانشگاه کپنهاگ ابداع شده است، می تواند متان را تقریبا 100 میلیون برابر سریعتر از طبیعت تجزیه کند.

این تیم اکنون شرکتی را تاسیس کرده است که هدف آن در دسترس قرار دادن این فناوری برای جامعه است.

متان یک گاز گلخانه ای است که از منابع طبیعی مانند تالاب ها و همچنین از فعالیت های انسانی مانند تولید مواد غذایی، تصفیه فاضلاب و تولید گاز طبیعی آزاد می شود که به طور طبیعی پس از انتشار در جو به کربن تجزیه می شود و به صورت دی اکسید تا 12 سال دوام می آورد.

با این حال، در یک دوره 25 ساله، متان 85 برابر بیشتر از کربن دی اکسید برای آب و هوا مضر است. بر اساس گزارش هیئت بین دولتی تغییرات آب و هوایی (IPCC)، متان مسئول افزایش 0.6 درجه ای در دمای متوسط ​​کره زمین است، پس از اینکه غلظت آن از اواسط قرن هجدهم به دلیل فعالیت های انسانی 150 درصد افزایش یافته است.  این هیئت جهانی نشان می دهد که کاهش سطح متان منجر به کاهش فوری دمای جهانی می شود.

دفع متان

متان یک گاز قابل اشتعال است، اما تنها زمانی می توان آن را سوزاند که غلظت آن در هوا بیش از چهار درصد باشد. با این حال، فعالیت های ناشی از انسان متان را در غلظت های کمتر از 0.1 درصد تولید می کند و سوزاندن گاز را قبل از ورود به جو دشوار می کند.

متیو استنلی جانسون، استاد شیمی جو در دانشگاه کپنهاگ می‌گوید: «متان با سرعت حلزون تجزیه می‌شود، زیرا گاز دوست ندارد با سایر مواد موجود در جو واکنش نشان دهد. با این حال، ما دریافتیم که با کمک نور و کلر می‌توانیم واکنشی ایجاد کنیم و متان را تقریباً ۱۰۰ میلیون بار سریع‌تر از طبیعت تجزیه کنیم.

محققان یک محفظه واکنش را در  یک محفظه واکنش ساختند که تفاوتی با یک جعبه فلزی بلند با لوله های زیادی ندارد. با این حال، در داخل جعبه، استفاده از کلر و اشعه ماوراء بنفش باعث واکنش زنجیره ای می شود که به سرعت متان را تجزیه می کند.

این واکنش چگونه اتفاق می افتد؟

ابتدا گاز متان در محفظه واکنش انباشته شده و سپس مولکول های کلر معرفی می شوند. با استفاده از نور UV، مولکول های کلر به دو اتم کلر بسیار واکنش پذیر تجزیه می شوند.

سپس اتم‌های کلر اتم‌های هیدروژن را از متان می‌دزدند تا اسید کلریدریک (HCl) تولید کنند که می‌توان آن را گرفته و بازیافت کرد. حدود 100 میلیون برابر سریعتر از طبیعت، اتم های متان به همان روشی که به طور طبیعی پردازش می شوند به کربن تبدیل می شوند. دی اکسید (CO2)، مونوکسید کربن (CO) و هیدروژن (H2) تجزیه می شوند.

محققان در آزمایش های علمی خود دریافتند که رویکرد آنها قادر به تجزیه 58 درصد از متان موجود در هوا بوده و تصمیم گرفتند نتایج خود را منتشر کنند. بر اساس بیانیه مطبوعاتی آنها، در زمان انتشار این مقاله، 88 درصد متان موجود در محفظه قابل تجزیه بود.

در مرحله بعد، تیم می‌خواهد فناوری خود را برای نصب یک کانتینر قابل حمل 40 فوتی که می‌تواند به یک سیستم تهویه در انبارهای دام که در آن متان اضافی تولید می‌شود، متصل کند، بهبود بخشد.

جانسون می گوید که مزارع دامداری امروزی امکانات پیشرفته ای هستند که از ورود آمونیاک به هوا جلوگیری می کنند. بنابراین، حذف متان از طریق سیستم های تصفیه هوای موجود یک راه حل عالی است.

نتایج این تحقیق در Environmental Research Letters منتشر شد و شرکتی به نام Ambient Carbon مسئولیت عرضه این فناوری به بازار را بر عهده داشت.