تبدیل درختان کریسمس به سوخت تجدیدپذیر

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، بر اساس بیانیه مطبوعاتی دانشگاه شفیلد، یک پژوهش جدید نشان می‌دهد که برگ‌های سوزنی درخت‌های کاج را که برای جشن کریسمس استفاده و دور ریخته ‌شده‌اند، می‌توان برای تولید سوخت‌های تجدیدپذیر و مواد شیمیایی با ارزش افزوده آن هم فقط با استفاده از آب به عنوان حلال مورد بهره‌برداری قرار داد.

کارشناسان می‌گویند تنها در بریتانیا تخمین زده می‌شود که ۷ میلیون درخت کاج در پایان فصل تعطیلات به محل‌های دفن زباله روانه می‌شوند.

انتشار گاز خطرناک متان

علاوه بر هزینه‌بر بودن فرآیند دفع و دفن این درختان، هر درخت معادل ۱۶ کیلوگرم گاز گلخانه‌ای آزاد می‌کند که شامل تولید گاز متان(ماده‌ای که ۲۵ برابر از کربن دی اکسید مخرب‌تر است) می‌شود.

اکنون پژوهش‌های جدید نشان می‌دهند که نیازی به این کار نیست، زیرا درختان کاج را می‌توان بازیافت کرد. این بر اساس پژوهش‌های سال ۲۰۱۸ استنباط شده است که نشان می‌دهد می‌توان محصولات مفیدی را از مواد شیمیایی استخراج شده از برگ‌های سوزنی درخت کاج تهیه کرد.

پژوهش‌های گذشته نشان داده است که ساختار شیمیایی برگ‌های سوزنی کاج را می‌توان به یک محصول مایع(روغن زیستی) تجزیه کرد و می‌توان از آن در تولید شیرین‌کننده‌ها، رنگ، چسب‌ها و سرکه و یک محصول جانبی جامد موسوم به بیوچار(bio-char) استفاده کرد که می‌تواند در سایر فرآیندهای شیمیایی صنعتی استفاده شود.

دکتر مک گرگور، مدرس ارشد گروه مهندسی شیمی و بیولوژیکی در دانشگاه شفیلد می‌گوید: یکی از کارهایی که ما برای جذب کربن دی اکسید انجام می‌دهیم، استفاده از یک فلز برای تحریک و تسریع واکنش است. این کار می‌تواند ناکارآمد و پرهزینه باشد، بنابراین ما به برخی از کارهایی که قبلاً با برگ‌های سوزنی درخت کاج انجام داده بودیم، بازگشتیم، زیرا متوجه شدیم که به طور بالقوه می‌توانیم از آنها برای تحریک و تسریع تبدیل کربن دی اکسید به اسید فرمیک استفاده کنیم.

تولید اسید فرمیک

ماریا آندرز-فرناندز، دانشجوی دکترای دانشگاه وایادولید و سرپرست این پژوهش جدید می‌گوید که پژوهشگران به جای واکنش فلز و کربن دی اکسید می‌توانند کربن دی اکسید را برای واکنش با برگ‌های سوزنی کاج و آب در دمای بالا جذب کنند.

وی افزود: در این فرآیند، کربن دی اکسید به عنوان بی‌کربنات سدیم معرفی می‌شود که معمولاً به عنوان جوش شیرین یا بی‌کربنات سودا شناخته می‌شود. این تبدیل همزمان با کربن دی اکسید جذب شده که در پژوهش‌های قبلی روی برگ سوزنی کاج نداشتیم، نشان داده است که این دو ماده فرآیند تبدیل یکدیگر را تسریع و آن را کارآمدتر می‌کنند و در این مورد، محصول را که اسید فرمیک است، بیشتر می‌کنند.

این اسید فرمیک به دست آمده از این فرآیند، کاربردهای مفید زیادی دارد. به عنوان مثال می‌تواند به طور قابل توجهی در سلول‌های سوختی برای ذخیره و انتقال هیدروژن مورد استفاده قرار گیرد که سپس می‌تواند به عنوان یک منبع انرژی پاک استفاده شود.

موارد استفاده دیگر از آن عبارتند از استفاده به عنوان نگه‌دارنده غذا و یک عامل ضد باکتری در خوراک دام. علاوه بر این، می‌توان از آن برای تولید چرم مصنوعی و لاستیک نیز استفاده کرد.

فرناندز در پایان گفت: این پژوهش با این نتایج، یک استراتژی جدید برای ارزش گذاری CO۲ و زیست توده باقی‌مانده(فرآیند استفاده مجدد از مواد زائد و تبدیل آنها به محصولات مفیدتر) برای تولید سوخت‌های تجدیدپذیر و مواد شیمیایی با ارزش افزوده با استفاده از فقط آب به عنوان حلال تعیین می‌کند. واکنشی همزمان که فرآیند را ساده‌تر و کارآمدتر می‌کند.