توسعه نانوکاتالیست‌های پیشرفته برای تولید پایدار گاز

به گزارش صنعت نیوز، پژوهشگران دانشگاه کاشان با همکاری محققان دانشگاه کلگری کانادا موفق شدند روشی نوین برای تبدیل گلیسرول زائد حاصل از تولید بیودیزل به گاز سنتز (syngas) توسعه دهند.

پژوهشگران دانشگاه کاشان با همکاری محققان دانشگاه کلگری کانادا موفق شدند روشی نوین برای تبدیل گلیسرول زائد حاصل از تولید بیودیزل به گاز سنتز (syngas) توسعه دهند، دستاوردی که می‌تواند هم مدیریت پسماندهای صنعتی را بهبود دهد و هم در تولید سوخت‌ها و مواد شیمیایی ارزشمند نقش مهمی ایفا کند. گلیسرول، محصول جانبی فرایند تولید بیودیزل، معمولاً به دلیل حجم بالای تولید و ویژگی‌های شیمیایی خود، مشکلات محیط‌زیستی ایجاد می‌کند و استفاده مؤثر از آن یکی از چالش‌های صنایع زیستی محسوب می‌شود.

این گروه با طراحی کاتالیست‌های نانوساختار Ni-SiO₂.MgO، توانستند میزان تبدیل گلیسرول را به شکل قابل‌توجهی افزایش دهند و فرایند CO₂ ریفورمینگ گلیسرول را به روشی پایدار و کارآمد تبدیل کنند. این کاتالیست‌ها با بهره‌گیری از نیکل و ترکیبات سیلیکا و منیزیا، ضمن پایداری بالا در دماهای عملیاتی شدید، بازدهی بالایی در تولید گاز سنتز از خود نشان دادند. اهمیت این پژوهش فراتر از مدیریت ضایعات است؛ زیرا گاز سنتز محصولی کلیدی در صنایع شیمیایی و تولید سوخت‌های پاک محسوب می‌شود و این روش می‌تواند گامی مؤثر در توسعه فناوری‌های انرژی سبز و اقتصاد پایدار باشد. این دستاورد، نمونه‌ای روشن از کاربرد فناوری نانو و کاتالیست‌های پیشرفته در حل چالش‌های محیط‌زیستی و انرژی است.

پژوهشی تازه در دانشگاه کاشان با همکاری دانشگاه کلگری کانادا، راهکاری نوین برای تولید گاز سنتز(syngas) از ضایعات بیودیزل ارائه کرده است. گاز سنتز یکی از مواد پایه و کلیدی در صنایع شیمیایی و انرژی محسوب می‌شود و می‌تواند در تولید سوخت‌های پاک، متانول و بسیاری از مواد شیمیایی پرکاربرد نقش‌آفرین باشد. در سال‌های اخیر، توجه به بهره‌گیری از پسماندهای زیستی مانند گلیسرول به‌عنوان منبعی تجدیدپذیر برای تولید انرژی و محصولات ارزشمند، اهمیت زیادی یافته است؛ چرا که هم به کاهش آلودگی‌های محیط‌زیستی کمک می‌کند و هم از منظر اقتصادی به صرفه است.

در این تحقیق که توسط زهرا پیرزادی و دکتر فرشته مشکانی در آزمایشگاه کاتالیست و مواد پیشرفته دانشگاه کاشان و با همکاری دانشگاه کلگری انجام شد، از کاتالیست‌های نانوساختار Ni-SiO₂.MgO برای انجام فرایند ریفورمینگ دی‌اکسیدکربن بر روی گلیسرول ضایعاتی استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد که ترکیب شیمیایی کاتالیست نقشی تعیین‌کننده در بازدهی و پایداری فرایند دارد. این کاتالیست‌ها با فراهم کردن سطح فعال بالا و پایداری حرارتی مناسب، امکان تبدیل هم‌زمان دی‌اکسیدکربن و گلیسرول به گاز سنتز را با کارایی بیشتر فراهم کرده‌اند.

این دستاورد می‌تواند زمینه‌ساز توسعه فناوری‌های سبز در کشور و کاهش وابستگی به منابع فسیلی باشد. از یک سو، استفاده از دی‌اکسیدکربن به‌عنوان یکی از گازهای گلخانه‌ای در این فرایند، به کاهش اثرات زیست‌محیطی کمک می‌کند و از سوی دیگر، بازیافت گلیسرول پسماند حاصل از تولید بیودیزل ارزش افزوده‌ی بالایی به صنعت انرژی می‌بخشد. به گفته پژوهشگران، این رویکرد نه‌تنها برای ایران، بلکه برای کشورهایی که در حال توسعه فناوری‌های سوخت زیستی هستند، می‌تواند الگویی مؤثر در مسیر گذار به اقتصاد سبز و پایدار باشد.

نتایج این پروژه در مقاله‌ای با عنوان CO۲ reforming of biodiesel-waste glycerol on nanostructure Ni-SiO۲.MgO catalysts for syngas production: Influence of the catalyst chemical composition منتشر شده است.

*