محققان دانشگاه ETH زوریخ و دانشگاه فناوری نانیانگ سنگاپور (NTU) روش جدیدی برای تولید انرژی پاک با استفاده از زباله هایی به شکل پر مرغ پیدا کرده اند.
به گزارش تکناک، آنها روشی برای استخراج پروتئین کراتین از این پرها و تبدیل آن به الیاف بسیار ریز به نام فیبریل های آمیلوئید با استفاده از روشی سازگار با محیط زیست ابداع کرده اند. سپس از این فیبریل های کراتین برای تامین انرژی غشای سلول سوختی استفاده می شود.
هیدروژن یک فرآیند انرژی پاک امیدوارکننده است که هیچ محصول جانبی مضری تولید نمی کند. سلول های سوختی هیدروژنی با استفاده از غشاهای نیمه تراوا، الکتریسیته تولید می کنند. با این حال، این اعضا به طور سنتی با مواد شیمیایی پایدار و گران قیمت و غیر دوستانه با محیط زیست ساخته می شوند که بسیار سمی و سرطان زا هستند.
رافائل مززنگا، پروفسور مواد غذایی و مواد نرم در ETH زوریخ گفت: من سال‌ها به تحقیق در مورد روش‌های مختلفی که می‌توانیم از ضایعات مواد غذایی برای سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر استفاده کنیم، تحقیق کرده ام.
ما ماده ای را مصرف می کنیم که هنگام سوختن، CO2 و گازهای سمی آزاد می کند و از آن در شرایط متفاوتی استفاده می کنیم: با فناوری جدید ما نه تنها مواد سمی را جایگزین می کنیم، بلکه از انتشار چرخه کلی ردپای کربن نیز جلوگیری می کنیم.
سالانه حدود 40 میلیون تن پر مرغ (chicken : domesticated bird kept by humans primarily as a food source) سوزانده می شود. این امر در کنار انتشار قابل توجه CO2، منجر به تولید گازهای خطرناک مانند دی اکسید گوگرد می شود. استفاده از پرهای مرغ در تولید نیروی هیدروژنی یک راه موثر و کارآمد برای مقابله با این ضایعات صنعت طیور خواهد بود و همچنین می تواند به فرآیند شکافتن آب کمک کند.
مززنگا گفت: هیدروژن فراوان‌ترین عنصر در جهان است، اما متأسفانه در زمین نیست. تقسیم آب که به عنوان الکترولیز شناخته می شود، می تواند هیدروژن تولید کند.
الکترولیز یک فرآیند شیمیایی است که از جریان الکتریکی برای هدایت یک واکنش شیمیایی غیر خود به خودی استفاده می کند. این فرآیند شامل تجزیه یک ترکیب به عناصر یا یون های تشکیل دهنده آن با عبور جریان الکتریکی از یک الکترولیت است که محلولی است که الکتریسیته را هدایت می کند.
الکترولیز بر اساس اصول الکتروشیمی انجام می شود. هنگامی که جریان الکتریکی از الکترولیت عبور می کند، یون های مثبت (کاتیون ها) به سمت الکترود منفی (کاتد) و یون های منفی (آنیون ها) به سمت الکترود مثبت (آند) مهاجرت می کنند. این حرکت یون ها منجر به واکنش های شیمیایی در الکترودها می شود.
در طول الکترولیز، افزودن اسیدها اغلب ضروری است زیرا آب خالص برای این روش رسانای کافی نیست. با این حال، غشای جدید به پروتون نفوذپذیر است و اجازه مهاجرت ذرات بین آند و کاتد را می‌دهد، که این امر برای تقسیم مؤثر آب حتی در آب خالص لازم است.
گام بعدی محققان ارزیابی پایداری و دوام غشای کراتینه آنها و در صورت لزوم انجام اصلاحات خواهد بود. تیم تحقیقاتی قبلاً یک درخواست ثبت اختراع مشترک برای این غشاء ارائه کرده است و اکنون در جستجوی شرکت‌ها یا سرمایه‌گذارانی هستند که به پیشرفت توسعه و تجاری‌سازی این فناوری کمک کنند.
