در دهههای اخیر، تولید انرژی از طریق سوزاندن سوختهای بر پایه کربن، منجر به افزایش وابستگی دنیای امروز بهویژه کشورهای درحالتوسعه به سوختهای فسیلی شده است.
بنابراین با رشد سریع جمعیت و کاهش سریع ذخایر سوختهای فسیلی تجدیدناپذیر همراه با گرم شدن احتمالی کره زمین و افزایش آلودگی محیط زیست، جستجو برای منابع انرژی تمیز، تجدیدپذیر و سازگار با محیط زیست برای جایگزینی سوختهای فسیلی و دستگاههای ذخیرهسازی کارآمد، بسیار ضروری است.
فناوریهای تبدیل و ذخیره انرژی مانند شکافت آب (تولید سوخت هیدروژنی)، کاهش CO۲و ابر خازنها یکی از مؤثرترین راه حلها برای مشکلات گفته شده است.
اگر چه دستاوردهای قابل توجهی در ذخیرهسازی و تولید انرژی حاصل شدهاست اما هنوز برخی از چالشهای اساسی باقی مانده است.
بهعنوان مثال، دستیابی به قدرت و چگالی انرژی بالا بهطور همزمان در دستگاههای ذخیرهسازی معمول دشوار است. درعینحال، ذخیره انرژی بهصورت قابل شارژ محدود است و هزینههای بالایی دارد.
علاوه براین، باز ترکیبی حفره و الکترونهای تولید شده توسط نور در فوتوکاتالیست ها و استفاده از فلزات گرانبها بهعنوان کمک کاتالیست در شکافت فوتوکاتالیستی آب یکی از مشکلات عمده در این فرایند است.بنابراین توسعه مواد جدید با هدایت و پایداری بالا، حساس به نور مرئی و هزینه سنتز پایین کلید اصلی پیشرفتهای جدید در تولید انرژی تجدیدپذیر و ذخیره انرژی با کارایی بالا است.
در همین راستا، پژوهشگران دانشگاه زنجان روش تحولی برای ذخیرهسازی انرژی با بهرهگیری از نانو فناوری معرفی کردند.
یافتههای این پروژه راه جدیدی را برای تسهیل سنتز نانوکامپوزیت های بر پایه مکسین و کاربرد مکسین در تخریب آلایندههای آلی و دارویی، شکافت فوتوکاتالیستی آب برای تولید هیدروژن و افزایش ظرفیت در ذخیره انرژی باز میکند.
استفاده از مکسین در ابرخازن ها بهجای گرافن اکسید تحولی نو در صنایع، ذخیره انرژی و کاهش هزینهها ایجاد میکند. زیرا این مواد دوبعدی جدید در مقایسه با گرافن با هزینه کمتری تولید میشوند و دارای روش سنتز آسان و دسترسی آسان هستند که باعث جذابیت بیشتر آنها در کاربردهای صنعتی میشوند.
«سنتز و مشخصه یابی نانوکامپوزیت های بر پایه نانو صفحات دوبعدی
Ti۳C۲-MXeneبرای ذخیره و تبدیل انرژی»عنوان این پژوهش ورساله دکتری سیده فاطمه حسینی از دانشگاه زنجان است.
شما چه نظری دارید؟