استخدام خورشید برای تولید سوخت از فاضلاب

محققان روشی را برای تولید گاز هیدروژن از فاضلاب, توسعه داده اند که عامل اجرایی آن انرژی خورشیدی است

این روزها هر کالایی که مهر انرژی خورشیدی در شناسنامه‌اش بدرخشد، بی‌مشتری نمی‌ماند و بورس فناوری‌های خورشیدی به بازاری پرجاذبه و آینده دار برای سرمایه‌گذاری شرکت‌ها، موسسات دانش‌بنیان و پژوهشگاه‌های دانشگاهی بدل شده است. البته رونق و گرمای این بازار از آن تب‌هایی نیست که یکشبه حاصل شده باشد و طیف متنوع کالاهایی که هر روز به ویترین فناوری‌های خورشیدی اضافه می‌شود، ثمره بینش و آینده‌نگری محققان و کارآفرینانی است که می‌خواهند سهم بیشتری از استخراج رگه‌های زرین انرژی خورشیدی را به چنگ بیاورند.

شرکت هایپر سولار که در حوزه فناوری انرژی و بویژه انرژی خورشیدی شهرتی به‌هم زده است، کاربرد تازه‌ای برای نور خورشید تراشیده و می‌خواهد از این انرژی پاک برای تولید پاک‌تر یک سوخت پاک به نام هیدروژن استفاده کند. جریان از این قرار است که محققان شرکت روشی را برای تولید گاز هیدروژن از فاضلاب توسعه داده‌اند که عامل اجرایی آن انرژی خورشیدی است. اما بخش جالب ماجرا به پاک بودن روش تولید برمی‌گردد که بدون انتشار حتی یک مولکول کربن ختم بخیر می‌شود.

گاز هیدروژن دست‌کم به لحاظ تئوری یک سوخت پاک فرض می‌شود، چون زائدات سوختنش فقط آب است. اما مشکل اینجاست که این گاز به طور طبیعی در زمین یافت نمی‌شود و ایجاد آن نیازمند انرژی است. این انرژی هم نوعا از منابع سنتی منتشر کننده دی‌اکسیدکربن مانند برق شهری فراهم می‌شود که به نوبه خود ارزش زیست‌محیطی سوخت هیدروژن به لحاظ پاک بودن را به طور بالقوه‌ای تنزل می‌دهد.

اگر قرار است هیدروژن همان گزینه نهایی سوختی باشد که آینده انرژی پاک با انتشار کربنی صفر را امکان‌پذیر سازد، پس تولیدش هم باید عاری از انتشار کربن باشد. واقعیت این است که استفاده از هیدروژنی که از سوختن سوخت‌های فسیلی به دست می‌آید، نه رویه پایداری است و نه تجدید شونده به‌حساب می‌آید و نه تمیزتر از سوخت‌های امروزی است. به همین دلیل اگر رویکردی نظیر کار شرکت هایپرسولار به تولید واقعا پاک منتهی شود، سوخت هیدروژن می‌تواند زودتر از آنچه تصورش می‌رفت به یک واقعیت تجاری بدل شود. رویکرد جدید این شرکت از دستاورد ارزشمندی موسوم به سامانه نانوذرات خورشیدی پیروی می‌کند که از فرآیند طبیعی فتوسنتز الهام گرفته است.

مثل فرآیند فتوسنتز و صفحات خورشیدی که از خاصیت واکنش‌پذیری الکتروشیمیایی به نورخورشید استفاده می‌شود، در این روش نیز لشکری از نانو ذرات فتوالکتروشیمیایی در فاضلاب شناورند. وقتی فاضلاب به مجراهای شفاف و نورگیر هدایت می‌شود، این مهمان‌های ناخوانده با استفاده از نور خورشید فرآیند تولید گاز هیدروژن را صورت می‌دهند. جالب اینجاست که فرآیند به گونه‌ای طراحی شده که همزمان کار تصفیه فاضلاب نیز صورت گیرد.

از امتیازات قابل توجه این سامانه نانویی که آن را یک سر و گردن بالاتر از طرح‌های مشابه قرار می‌دهد، قابلیت بهره‌برداری عملی و تجاری این متد در تأسیسات و زیرساخت‌های آب و فاضلابی است. در واقع اصل مهمی که یک فناوری نوین را از مرحله طرح و ایده و از درون آزمایشگاه خارج ساخته و به آن زندگی و ماندگاری می‌بخشد همین ویژگی عملیاتی بودن و قابلیت سوددهی است که از قرار معلوم برای این متد جدید نیز مصداق دارد، چون به نحو مؤثر و کارآمدی فرآیند تصفیه فاضلاب را به کاری درآمدزا تبدیل می‌کند و ضمنا تولید محصولات جانبی بازار پسندی نظیر برومید هیدروژن و کلریدهای هیدروژن را نیز به‌همراه دارد.

از طرفی شرکت ادعا می‌کند فناوری ابداعی آنها به طور قابل ملاحظه‌ای مقیاس‌پذیر است و به تناسب هر مقیاس و محدوده مورد تقاضایی به کار می‌آید.

منبع: Hypersolar