محققان راهی آسان و سودآور برای تبدیل سولفید هیدروژن به هیدروژن یافته اند که می تواند در فرایند تولید این محصول گرانقیمت اثرگذار باشد.
به گزارش تکناک، سولفید هیدروژن معروف است که بوی بدی شبیه تخم مرغ های گندیده دارد. همچنین سمی، خورنده و قابل اشتعال است و به عنوان یک محصول جانبی گران قیمت در پالایشگاه های نفت تولید می شود.
روش فعلی برای تعامل با این مواد که یک محصول زائد اجتناب ناپذیر درهنگام پالایش نفت یا گاز طبیعی می باشد این است که آن را با هوا بین 800-1100 درجه سانتیگراد گرم می کنند، سپس آن را از طریق یک مجموعهای از کندانسورها، گرمکنندهها و راکتورهای کاتالیزوری به گوگرد و آب طی فرآیند کلاوس تبدیل می کنند. گوگرد حاصله را می توان فروخت، اما نیاز به دماهای بالا این فرآیند را به یک فرآیند تشنه انرژی تبدیل می کند.
اکنون، محققان دانشگاه رایس میگویند راهی برای حذف مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانهای مرتبط با این فرایند یافته اند به صورتی که هم گوگرد را بازیابی کرده و هم گاز هیدروژن مفید را جذب میکنند.
این فرآیند جدید از یک کاتالیزور پودر دی اکسید سیلیکون مهندسی شده با نانو استفاده می کند که هر دانه آن با نانوذرات طلا فقط یک میلیاردم متر عرض دارد. این ذرات طلا به شدت به طول موج خاصی از نور مرئی پاسخ میدهند و الکترونهای کوتاهمدت معروف به «حامل داغ» را به بیرون پرتاب میکنند، که انرژی کافی برای تقسیم مولکولهای H2S به H2 و S برای جذب جداگانه دارند.
این فرآیند میتواند کاملاً با نور خورشید تامین شود بنابراین برای یک پالایشگاه از نظر هزینههای عملیاتی که نور خورشید در دسترس است کم و بیش رایگان است.اما طبق گفته تیم تحقیقاتی، با نور مصنوعی نیز به خوبی کار میکند و در نهایت میتواند آنقدر ارزان و کارآمد باشد که میتوانید آن را با نورپردازی LED کممصرف خود استفاده کید و در حین تمیز کردن گاز فاضلاب زیرزمینی ، هیدروژن و گوگرد را جمعآوری کنید.
نائومی هالاس، نویسنده اصلی این مطالعه و یکی از بنیانگذاران Syzygy Plasmonics، که مجوز تجاری سازی فناوری جدید را صادر کرده است، گفت: انتشار سولفید هیدروژن می تواند جریمه های سنگینی را برای صنعت به دنبال داشته باشد، اما اصلاح آن نیز بسیار گران است. از عبارت «تغییر بازی» بیش از حد استفاده میشود، اما در این مورد کاربرد دارد. اجرای فتوکاتالیز پلاسمونیک باید بسیار کمهزینهتر از اصلاح سنتی باشد و پتانسیل بیشتری برای تبدیل مسئولیت پرهزینه به کالایی با ارزش فزاینده دارد.
