محققان با استفاده از نقاط کوانتومی، روشی برای تولید هیدروژن از زیستتودههایی نظیر کاغذ، برگ درخت و چوب ارائه کردند. این روش آسیبی به محیط زیست نمیرساند و در آن از تابش نور به زیستتوده در محلول قلیایی استفاده شده است.
با تابش نور، کاغذ و برگ درخت به گاز هیدروژن تبدیل میشود
هیدروژن همیشه به عنوان یک سوخت پاک محسوب میشود، به طوری که استفاده از آن در خودروها در نهایت منجر به تولید آب و یک محصول جانبی میشود. اما تولید هیدروژن خود یک فرآیند آلاینده است، به طوری که برای تولید آن باید از یک سوخت که معمولاً گاز طبیعی است استفاده کرد که این کار منجر به آسیب زدن به محیط زیست میشود. محققان بسیاری به دنبال ارائه روشی سبز برای تولید هیدروژن هستند. پژوهشگران دانشگاه کمبریج روشی برای حل این مشکل ارائه کردند.
آنها از زیستتوده (biomass) به عنوان ماده اولیه برای این کار استفاده کردند، به طوری که لیگنوسلولز ماده هدف آنها در این پروژه است. مورتز کوهنل از محققان دپارتمان شیمی این دانشگاه میگوید: «لیگنوسلولز در طبیعت نقشی مشابه بتن مسلح دارد. این ماده از الیاف سلولز بلوری تشکیل شده که در آن لیگنین و همیسلولز در هم تنیده شدهاند. این ماده به گیاهان و درختان استحکام مکانیکی داده و آنها را از زوال ساختار حفظ میکند.»
لیگنوسلولز میتواند به هیدروژن تبدیل شود، هر چند تا کنون برای این کار از گرما استفاده میشد که خود نیاز به صرف انرژی دارد. این گروه تحقیقاتی از نانوذرات و نور برای حل این مشکل استفاده کردند.
پژوهشگران زیستتوده را در آب قلیایی پخش کرده و به آن نقاط کوانتومی سولفید کادمیم اضافه کردند. تابش نور به این ماده موجب تبدیل زیستتوده به هیدروژن میشود. هیدروژن از محلول متصاعد و به راحتی میتوان آن را جمعآوری کرد.
محققان این پروژه، زیستتودههای مختلفی نظیر کاغذ، برگ درخت و چوب را به هیدروژن تبدیل کردند. در این روش، تنها با تابش نور و در شرایط محیطی معمولی بدون نیاز به پردازش خاصی، از این زیستتودهها، گاز هیدروژن به دست میآید.
این روش در کنار روشهای دیگر نظیر روشهای مبتنی بر آنزیم و نور خورشید میتواند برای تولید هیدروژن استفاده شود.
نتایج این پروژه در قالب مقالهای در نشریه Nature Energy به چاپ رسیده است.
