پژوهشگران MIT هیدروژن سوختی را از قوطی‌های نوشابه، آب دریا و کافئین تولید می‌کنند
در یک کشف پیشگامانه، موسسه فناوری ماساچوست (MIT) پیشنهاد می‌کند که قوطی‌های نوشابه قدیمی و آب دریا می‌توانند نقش کلیدی در انقلاب در تولید سوخت و ایجاد منبع پایداری از انرژی پاک داشته باشند.
مهندسین MIT کشف کرده‌اند که وقتی آلومینیوم خالص از قوطی‌های نوشابه در معرض آب دریا قرار می‌گیرد، حباب‌هایی ایجاد می‌کند و به طور طبیعی هیدروژن تولید می‌کند.
این نوع گاز می‌تواند برای تأمین انرژی یک موتور یا سلول سوختی بدون تولید انتشار کربن استفاده شود.
علاوه بر این، این واکنش ساده می‌تواند با اضافه کردن یک ماده محرک عمومی: کافئین تسریع شود.
مدل
در مطالعه‌ای که در مجله Cell Reports Physical Science منتشر شده است، پژوهشگران نشان داده‌اند که می‌توانند با انداختن گلوله‌های آلومینیوم پیش‌فرآوری شده به درون یک لیوان آب دریا فیلتر شده، گاز هیدروژن تولید کنند.
آلومینیوم با یک آلیاژ فلزی نادر پیش‌فرآوری شده است که به طور مؤثری آلومینیوم را به شکلی خالص تبدیل می‌کند که می‌تواند با آب دریا واکنش دهد و هیدروژن تولید کند.
در یک چرخه پایدار، یون‌های نمک در آب دریا می‌توانند آلیاژ را جذب و بازیابی کنند، که می‌توان آن را دوباره استفاده کرد تا هیدروژن بیشتری تولید شود.
تیم پژوهشی دریافت که این واکنش بین آلومینیوم و آب دریا به آرامی هیدروژن تولید می‌کند. آنها به صورت تصادفی مقداری قهوه به مخلوط اضافه کردند و به تعجبشان واکنش سرعت گرفت.
در نهایت، تیم کشف کرد که یک غلظت کم از ایمیدازول — یک ماده فعال در کافئین — کافی است تا واکنش به طور قابل توجهی تسریع شود و در پنج دقیقه همان میزان هیدروژن را تولید کند که در حالت عادی بدون ماده محرک دو ساعت طول می‌کشد.
می‌تواند کشتی‌ها را رانده کند
پژوهشگران در حال توسعه یک رآکتور کوچک هستند که می‌تواند روی یک کشتی دریایی یا وسیله نقلیه زیرآبی کار کند. این وسیله می‌تواند یک محموله از گلوله‌های آلومینیوم (بازیافت شده از قوطی‌های نوشابه قدیمی و سایر محصولات آلومینیومی) و مقدار کمی از گالیوم-ایندیم و کافئین را نگه دارد.
این مواد می‌توانند به طور متناوب به رآکتور و مقداری از آب دریا اطراف اضافه شوند تا به صورت تقاضا هیدروژن تولید شود. هیدروژن می‌تواند یک موتور روی کشتی را تأمین کند تا موتور را به حرکت درآورد یا برق تولید کند تا خود کشتی را تأمین انرژی کند.
آلی کومبارگی، نویسنده اصلی مطالعه و دانشجوی دکتری در دپارتمان مهندسی مکانیک MIT، گفت: «این بسیار جذاب برای برنامه‌های دریایی مانند قایق‌ها یا وسایل نقلیه زیرآبی است زیرا نیازی به حمل آب دریا ندارید—آن به وفور موجود است. همچنین نیازی به حمل یک مخزن هیدروژن نداریم. در عوض، ما آلومینیوم را به عنوان سوخت حمل می‌کنیم و فقط آب اضافه می‌کنیم تا به هیدروژن مورد نیازمان برسیم.»
انتقال گاز
تیم MIT به رهبری هارت در حال توسعه روش‌های کارآمد و پایدار برای تولید گاز هیدروژن است.
گاز هیدروژن به عنوان یک منبع انرژی «سبز» در نظر گرفته می‌شود که می‌تواند موتور‌ها و سلول‌های سوختی را بدون تولید انتشار گرم شدن زمین تأمین کند.
یکی از موانع برای تغذیه وسایل نقلیه با هیدروژن این است که برخی طراحی‌ها نیاز دارند گاز را به همانند بنزین معمولی در یک مخزن حمل کنند—که یک مجموعه خطرناک است، با توجه به پتانسیل ناپایدار هیدروژن.
در عوض، هارت و تیمش به دنبال راه‌هایی برای تغذیه وسایل نقلیه با هیدروژن بدون حمل دائمی گاز بوده‌اند.
آنها یک راه‌حل احتمالی را در آلومینیوم—یک ماده طبیعی فراوان و پایدار که واکنش شیمیایی ساده‌ای را طی می‌کند که هنگام تماس با آب، هیدروژن و حرارت تولید می‌کند.
