به گزارش تجارت نیوز، جهان امروز با دو چالش بزرگ محیط‌زیستی و انرژی روبه‌روست: افزایش انتشار دی اکسید کربن (CO2) و وابستگی شدید به سوخت‌های فسیلی. این دو عامل نه‌تنها باعث تغییرات اقلیمی و گرم‌شدن کره زمین شده‌اند، بلکه منابع انرژی تجدیدناپذیر را نیز به‌سرعت کاهش می‌دهند. اما آیا می‌توان از دی اکسید کربن به‌عنوان یک منبع مفید استفاده کرد؟
محققان دانشگاه کمبریج با توسعه یک راکتور خورشیدی پیشرفته، پاسخی نوآورانه به این پرسش داده‌اند. این فناوری نه‌تنها دی اکسید کربن را از جو حذف می‌کند، بلکه آن را تنها با استفاده از نور خورشید به سوخت‌های پایدار و تجدیدپذیر تبدیل می‌کند.
اگر این فناوری در مقیاس بزرگ اجرا شود، تحولی اساسی در صنعت انرژی و محیط زیست رقم خواهد زد. در این گزارش، با نحوه عملکرد این راکتور، مزایای آن و تاثیر بالقوه آن بر آینده انرژی آشنا خواهیم شد.
راکتور خورشیدی چگونه کار می‌کند؟
مقایسه با روش‌های قدیمی جذب کربن
تا پیش از این، روش‌های متداول برای کاهش دی اکسید کربن معمولاً بر جذب و ذخیره‌سازی کربن (CCS) تمرکز داشتند. این روش‌ها دی اکسید کربن را از نیروگاه‌ها و صنایع جمع‌آوری و در لایه‌های زیرین زمین ذخیره می‌کردند.
مشکلات روش‌های سنتی CCS:
- نیاز به زیرساخت‌های گسترده و هزینه‌بر
- مصرف بالای انرژی فسیلی برای جذب و ذخیره دی اکسید کربن
- عدم استفاده مجدد از دی اکسید کربن ذخیره‌شده
اما راکتور خورشیدی جدید با رویکردی متفاوت و کارآمدتر، دی اکسید کربن را مستقیماً از جو جذب و به یک منبع انرژی مفید تبدیل می‌کند.
نحوه عملکرد راکتور خورشیدی
این راکتور عملکردی شبیه به فتوسنتز گیاهان دارد؛ یعنی از نور خورشید برای انجام واکنش‌های شیمیایی استفاده می‌کند.
جذب دی اکسید کربن از جو: این راکتور دارای فیلترهای ویژه‌ای است که دی اکسید کربن را مانند یک اسفنج جذب و ذخیره می‌کنند.
تبدیل دی اکسید کربن به گاز سنتز: در طول روز، با گرمای خورشید، این دی اکسید کربن از طریق یک واکنش شیمیایی به گاز سنتز (syngas) تبدیل می‌شود.
استفاده از نیمه‌رساناها: برای افزایش بازدهی، این سیستم از پودر نیمه‌رسانا استفاده می‌کند که نور ماوراء بنفش را جذب و فرایند تبدیل را تسریع می‌کند.
تمرکز نور خورشید: برای افزایش کارایی سیستم، یک آینه مخصوص نور خورشید را روی راکتور متمرکز و فرایند جذب انرژی را تقویت می‌کند.
نتیجه:
دی اکسید کربن حذف می‌شود.
سوخت پایدار و تجدیدپذیر تولید می‌شود.
بدون نیاز به انرژی فسیلی کار می‌کند.
مزایای این فناوری برای محیط زیست و صنعت انرژی
این راکتور نه‌تنها یک راهکار محیط‌زیستی، بلکه به عنوان یک فناوری پیشرفته برای آینده صنعت انرژی نیز شناخته می‌شود.
- کمک به کاهش آلودگی هوا و تغییرات اقلیمی
یکی از مهم‌ترین مشکلات محیط‌زیستی، افزایش غلظت دی اکسید کربن در جو است که باعث گرمایش زمین و تغییرات شدید اقلیمی شده است. این راکتور می‌تواند با جذب دی اکسید کربن از هوا، میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش دهد.
- تولید سوخت‌های پاک و جایگزین برای سوخت‌های فسیلی
گاز سنتز تولیدشده در این راکتور، می‌تواند برای تولید سوخت‌های جایگزین در صنعت حمل‌ونقل استفاده شود.
این فرایند می‌تواند سوخت‌های پایدار برای خودروها، هواپیماها و صنایع تولید کند، بدون اینکه به استخراج و سوزاندن سوخت‌های فسیلی وابسته باشیم.
- امکان تولید غیرمتمرکز انرژی در هر نقطه از جهان
این راکتور نیازی به زیرساخت‌های پیچیده، شبکه برق، یا ذخیره‌سازی دی اکسید کربن در زیر زمین ندارد.
این ویژگی به افراد و جوامع کوچک اجازه می‌دهد که سوخت خود را تولید کنند، خصوصاً در مناطق دورافتاده که به شبکه‌های سوخت‌رسانی دسترسی ندارند.
- بهینه‌سازی مصرف انرژی و افزایش کارایی
برخلاف روش‌های متداول که به انرژی زیادی برای جذب و ذخیره دی اکسید کربن نیاز دارند، این راکتور از نور خورشید به‌عنوان تنها منبع انرژی استفاده می‌کند.
با تمرکز نور خورشید به وسیله آینه‌ها، میزان انرژی لازم کاهش و کارایی سیستم افزایش می‌یابد.
چالش‌ها و موانع پیش رو
مقیاس‌پذیری فناوری: این فناوری در مرحله تحقیقاتی قرار دارد و برای استفاده گسترده، نیاز به توسعه و سرمایه‌گذاری بیشتر دارد.
هزینه‌های اولیه: اگرچه این فناوری در بلندمدت اقتصادی است، اما در ابتدای کار نیاز به سرمایه‌گذاری در تولید انبوه دارد.
پشتیبانی دولت‌ها و صنایع: برای موفقیت این فناوری، حمایت قانونی و سرمایه‌گذاری از سوی دولت‌ها و شرکت‌های بزرگ ضروری است.
آینده‌ای پایدار با فناوری راکتور خورشیدی
به گزارش IE، با توجه به چالش‌های محیط‌زیستی و بحران انرژی، این راکتور خورشیدی می‌تواند نقش کلیدی در آینده انرژی ایفا کند. این سیستم علاوه بر اینکه به کاهش آلودگی هوا و کاهش دی اکسید کربن کمک می‌کند، منبع جدیدی از سوخت‌های تجدیدپذیر و پاک را نیز فراهم می‌سازد.
اگر این فناوری در مقیاس وسیع اجرا شود، می‌تواند صنعت انرژی را متحول کند و آینده‌ای بدون آلودگی برای جهان رقم زد.
حالا سوال این است که آیا دولت‌ها و صنایع آماده سرمایه‌گذاری در این فناوری هستند؟ آیا می‌توان این سیستم را جایگزین روش‌های سنتی تولید سوخت کرد؟
