به گزارش تجارت نیوز، هیدروژن سبز که در صورت تولید با انرژی تجدیدپذیر، بدون آلایندگی است، به عنوان یکی از کلیدی‌ترین سوخت‌های آینده در مسیر کربن‌زدایی جهان شناخته می‌شود. اما این روش معمولاً نیازمند حجم بالایی از آب تصفیه‌شده است؛ منبعی که در بسیاری از نقاط جهان کمیاب و گران‌قیمت است. از سوی دیگر، بیش از ۸۰ درصد فاضلاب‌های جهان بدون تصفیه در طبیعت رها می‌شوند و باعث آسیب جدی به منابع آبی و زیست‌بوم‌ها می‌شوند.
اکنون، محققان دانشگاه RMIT با همکاری دانشگاه‌های ملبورن، نیوساوت‌ولز و مرکز سینکروترون استرالیا، راهی برای حل هر دو چالش یافته‌اند: تبدیل فاضلاب به منبع سوخت پاک.
چطور فاضلاب به منبع سوخت تبدیل شد؟
در این فناوری خلاقانه، از فلزات سنگین موجود در فاضلاب نظیر پلاتین، نیکل و کروم نه به‌عنوان آلاینده، بلکه به‌عنوان کاتالیزور طبیعی استفاده شده است. محققان با ساخت الکترودهایی حاوی کربن جاذب، فلزات را از فاضلاب جذب کرده و سپس از آن‌ها برای تجزیه الکتروشیمیایی آب و تولید گاز هیدروژن استفاده کردند.
برتری این روش نسبت به سایر روش‌های تولید هیدروژن سبز در این است که:
- به آب تصفیه‌شده نیاز ندارد
- فلزات موجود در فاضلاب را بازیافت می‌کند
- الکترودهای کربنی از ضایعات کشاورزی تهیه می‌شوند
عملکرد آزمایشگاهی موفق
در آزمایش‌های انجام‌شده، این سیستم با دو الکترود درون ظرف فاضلاب قرار گرفت و با انرژی تجدیدپذیر تغذیه شد. در کاتد، هیدروژن و در آند، اکسیژن تولید شد. این فرآیند به مدت ۱۸ روز به‌صورت مداوم بدون افت محسوس کارایی انجام شد.
نکته قابل‌توجه این است که اکسیژن تولیدشده نیز قابل بازیافت بوده و می‌توان آن را برای بهبود عملکرد تصفیه‌خانه‌های فاضلاب بازگرداند؛ یعنی علاوه بر سوخت پاک، به کیفیت آب و بازچرخانی منابع نیز کمک می‌شود.
بازیافت و پایداری در قلب فناوری
مواد کربنی به‌کاررفته در ساخت این سیستم، از بقایای محصولات کشاورزی تولید شده‌اند. این موضوع نه‌تنها به صرفه‌جویی اقتصادی کمک می‌کند، بلکه لایه‌ای از پایداری زیست‌محیطی به کل فرایند می‌افزاید.
این فناوری بخشی از برنامه تحقیقاتی گسترده‌ای در RMIT است که تمرکز آن بر توسعه راه‌کارهای تولید هیدروژن از منابع آب دشوار مانند آب دریا و فاضلاب است.
چالش‌ها و گام‌های بعدی
محققان اکنون به دنبال شرکای صنعتی و دولتی هستند تا این فناوری را به مقیاس صنعتی برسانند. همچنین قرار است آزمایش‌های بیشتری با انواع مختلف فاضلاب انجام شود تا از قابلیت اجرایی در شرایط واقعی اطمینان حاصل گردد.
دکتر محمد حارث، یکی از اعضای تیم تحقیق، می‌گوید: «ما باید این فناوری را روی فاضلاب‌های متفاوت امتحان کنیم تا مطمئن شویم در مقیاس جهانی هم کاربرد دارد.»
از فاضلاب تا آینده‌ای سبز
در دنیایی که هم با بحران کم‌آبی و هم با بحران انرژی‌های آلاینده دست‌وپنجه نرم می‌کند، این فناوری گامی مؤثر و دوگانه به شمار می‌رود. تولید همزمان سوخت پاک و آب پاک‌تر، می‌تواند تحولی چشمگیر در زمینه انرژی و محیط زیست ایجاد کند.
اگر این فناوری در سطح صنعتی گسترش یابد، می‌تواند نقش مهمی در کاهش وابستگی به آب تصفیه‌شده، بازیافت پسماندها و کاهش انتشار کربن ایفا کند؛ مسیری نو به‌سوی آینده‌ای پاک‌تر و پایدارتر.
