تولید صنعتی آمونیاک با فناوری‌نانو متحول خواهد شد؟
تاریخ انتشار: ۱۹ بهمن ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۷۰۵۲۴۴۲
محققان دانشگاه فلوریدا مرکزی از مکانیسم‌های کلیدی برای تولید آمونیاک پایدار پرده برداشتند. آمونیاک یک ماده اساسی در بسیاری از کود‌ها برای تولید مواد غذایی است، اما روش تولید اصلی آن انرژی و سوخت نیاز دارد.
به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، محققان دانشگاه فلوریدا مرکزی از مکانیسم‌های کلیدی برای تولید آمونیاک پایدار پرده برداشتند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه فلوریدا مرکزی با همکاران خود در ویرجینیا تک، یافته‌های مهم خود در مورد سنتز الکتروشیمیایی آمونیاک، پیشبرد تحقیقات پایدار کود و در نتیجه کمک به تلاش‌های جهانی ایمنی مواد غذایی را منتشر کردند.
آمونیاک، ترکیبی از نیتروژن و هیدروژن، یک ماده اساسی در بسیاری از کود‌ها برای تولید مواد غذایی است. با این حال، روش اصلی تولید آن، روش Haber-Bosch، انرژی و سوخت زیادی نیاز دارد و ۳٪ تا ۵٪ از تولید گاز طبیعی جهان را مصرف می‌کند و بیش از ۱ ٪ از انتشار جهانی کربن را به خود اختصاص می‌دهد.
محققان با استفاده از روتنیوم فلزی به‌عنوان یک کاتالیزور، کارآمدترین روش برای تولید آمونیاک را از طریق یک روش تولید پایدار شناسایی کردند. محققان می‌گویند، این روش تولید می‌تواند پایدارتر باشد وقتی برق از منابع تجدیدپذیر مانند خورشیدی یا باد برای تأمین انرژی سنتز الکتروشیمیایی استفاده می‌شود.
این یافته‌ها در ACS Energy Letters منتشر شده است.
محققان می‌گویند در حالی که تلاش‌های تحقیقاتی زیادی در مورد تولید آمونیاک الکتروشیمیایی وجود دارد، اما محققان می‌گویند که مکانیسم‌های اساسی هنوز به خوبی درک نشده‌اند.
با این حال، این تحقیق جدید به ارائه تصویری واضح‌تر از مکانیسم واکنش کمک می‌کند. فنگ از محققان این پروژه می‌گوید: «نتایج این کار عمیق می‌تواند راهنمایی مهمی را برای محققان در مورد چگونگی طراحی کاتالیزور‌های کارآمدتر در جهت تولید آمونیاک پایدار فراهم کند.»
با استفاده از لایه‌نشانی اتمی، محققان قادر به کنترل دقیق نانومواد سنتز شده در مقیاس اتمی بودند و امکان آزمایش نانوذرات روتنیم از دو تا هشت نانومتر را فراهم می‌آورند.
محققان دریافتند که در حالی که اتم‌های روتنیم را به یک ساختار کاتالیزوری لایه‌بندی می‌کنند، ترتیب ویژه‌ای از اتم‌های سطح روتنیم به نام سایت مرحله D ۵ فعال‌ترین سایت برای واکنش احیاء نیتروژن الکتروشیمیایی است.
محققان می‌گویند بر خلاف سایر سایت‌ها، سایت D ۵ دارای “تعادل کامل” است که به نفع شکل‌گیری واسطه N ۲ H بوده و مسموم نیز نمی‌شود.
نانوذرات روتنیم از حدود چهار نانومتر، بهترین عملکرد کاتالیزوری برای واکنش احیاء نیتروژن را دارند. فعالیت در چهار نانومتر به اوج خود رسید و سپس با افزایش دو برابری ابعاد، این کارایی پنج برابر کاهش می‌یابد، که نشان‌دهنده اثر مهم اندازه ذرات روتنیم در کاتالیزور است.
فنگ می‌گوید محققان قصد دارند تا با استفاده از لایه‌نشانی اتمی برای تولید آمونیاک پایدار، برای تولید مواد پیچیده‌تر و کارآمدتر همکاری کنند.
منبع: خبرگزاری دانشجو
کلیدواژه: تولید صنعتی آمونیاک مواد غذایی انرژی هسته ای برای تولید آمونیاک محققان می گویند برای تولید مواد مواد غذایی روش تولید
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت snn.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری دانشجو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۰۵۲۴۴۲ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
دانشگاه صنعت ماشین‌سازی تاسیس می‌شود
به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان ریاست جمهوری، آیین امضای توافق‌نامه همکاری بین معاونت علمی و دانشگاه علمی و کاربردی این گروه صنعتی تولید کننده نان در راستای تأسیس دانشگاه صنعت ماشین سازی با حضور جواد مشایخ، معاون توسعه اقتصاد دانش‌بنیان معاونت علمی، سید محمدمهدی هادوی، دبیر ستاد توسعه اقتصاد دانش‌بنیان ماشین‌سازی و تجهیزات پیشرفته صنعتی و مهدی خان‌محمدی، رئیس هیئت مدیره این گروه صنعتی تولید کننده نان برگزار شد.
مشایخ در آیین امضای این توافق‌نامه با اشاره به حمایت جدی از توسعه بازار و اقتصاد دانش‌بنیان در صنایع مختلف عنوان کرد: معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان ریاست جمهوری، مأمن بخش خصوصی علاقمند به فناوری و نوآوری در تمامی حوزه‌ها است و از توسعه اقتصاد دانش‌بنیان و رسوخ فناوری در حوزه‌های مختلف از تجهیزات پزشکی پیشرفته گرفته تا حوزه کشاورزی و غذا حمایت می‌کند.
وی با اشاره به اقدامات ارزشمند ستاد توسعه اقتصاد دانش‌بنیان ماشین‌سازی برای ورود فناوری و نوآوری به این حوزه عنوان کرد: این همکاری با این گروه صنعتی که در زمینه ماشین‌آلات فعالیت‌هایی داشته و مسیر تربیت نیروی انسانی را نیز پیموده است، قطعاً می تواند زمینه‌ساز اقدامات و دستاوردهای ارزنده‌ای در حوزه ماشین‌سازی شود.
مشایخ یکی از ارکان مهم برای صاحب فناوری شدن در هر حوزه را تسلط بر صنعت ماشین سازی آن حوزه دانست و افزود: در سالیان گذشته، از این مهم غفلت شده و صرفاً وارد کننده ماشین آلات و سخت افزار برای پاسخ گویی به نیازهایمان بودیم. این نقیصه در دوران تحریم ها اثر خود را نشان داد و اگرچه صاحب کارخانه بودیم اما پشتیبانی و توسعه در گروی پشتیبانی سازندگان تجهیزات بود. با توسعه فناوری توسط شرکت‌های دانش‌بنیان و رونق زیست‌بوم اقتصاد دانش‌بنیان در کشور، گام‌های اساسی توسط شرکت‌های دانش‌بنیان در زمینه توسعه فناوری ماشین آلات صنعتی برداشته شده و امروز، کشورهای مخاطب محصولات دانش‌بنیان ایران، درخواست فناوری و خط تولید محصولات دانش‌بنیان را نیز دارند و این موضوع، نشان‌دهنده آگاهی کشورها از اهمیت برخورداری از فناوری و تکمیل زنجیره ارزش صنعت در کشورشان می‌باشد.
معاون توسعه اقتصاد دانش‌بنیان معاونت علمی تصریح کرد: در سال‌های اخیر به قدر مقدورات خود به این موضوع توجه داشته‌ایم و برنامه هایی همچون لیزینگ تجهیزات و ماشین آلات صنعتی آغاز شده است. البته باید دیگر دستگاه ها نیز به این موضوع توجه داشته باشند و تلاش های معاونت علمی به تنهایی کافی نیست.
وی با تاکید بر این که اگر می خواهیم در توسعه اقتصاد دانش بنیان موفق باشیم، باید حوزه های جا افتاده و معمول همچون آب و غذا و کشاورزی را فراموش نکنیم، افزود: موضوع امنیت غذایی برای همه کشورها امری راهبردی است و در کشور ما توسط وزارتخانه های مختلفی در حال پیگیری است. معاونت علمی نیز وظیفه خود می داند با حمایت از شرکت های شاخص و توانمندی که در این حوزه دستاوردهای خوبی داشته اند، تلقی از اقتصاد دانش بنیان را گسترده کند.
هادوی، دبیر ستاد توسعه فناوری ماشین‌سازی معاونت علمی نیز در این نشست با بیان اینکه یکی از ضرورت های توسعه فناوری ماشین‌سازی، مهارت افزایی نیروی انسانی است، عنوان کرد: بدون توجه به این امر مهم، نمی توانیم شاهد جهش قابل توجه در صنایع باشیم.
وی با بیان اینکه یکی از مباحث مطرح در دنیا، ارتباط صنعت و دانشگاه است، ادامه داد: وجود نیروی انسانی دانش آموخته و زبده، لازمه توسعه ماشین آلات صنعتی است و معاونت علمی نیز توجهی ویژه به این موضوع دارد. گروه صنعتی نان سحر در زنجیره ارزش نان، ضمن آن‌که محصول نهایی را تولید می‌کند، در ساخت ماشین آلات صنعتی نیز توانمند است که نتیجه این توانمندی، کیفیت محصول نهایی و ماشین آلات تولیدی کارآمد است. بر همین اساس، قرار است در این توافق‌نامه، تجربه این گروه صنعتی در ماشین سازی را با شکل تازه‌ای در حوزه توسعه ماشین آلات و تربیت نیروی انسانی و با همکاری معاونت علمی در قالب یک مدل جامع دنبال کنیم.
کد خبر 6086493
همسر شهید آیت الله سیدمصطفی خمینی دار فانی را وداع گفت