در اثر احتراق نفت، گاز دی‌اکسید کربن تولید می‌شود که یک گاز گلخانه‌ای بوده و سبب آب شدن یخ‌ها و در نهایت، گرم شدن هوا خواهد شد. بسیاری از کشورهای پیشرفته در تلاش هستند تا از سوخت های جایگزین به جای سوخت های فسیلی استفاده کنند. از جمله موادی که می‌تواند جایگزین مناسبی برای سوخت‌های فسیلی باشد، هیدروژن است و وسیله‌ای که با استفاده از آن می‌توان از هیدروژن انرژی گرفت، «پیل سوختی» نام دارد. 

پیل سوختی وسیله‌ای است که انرژی شیمیایی سوخت را مستقیماً به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. برخلاف باتری‌ها که به علت محدود بودن مقدار ماده‌ی واکنش دهنده در مخزن باتری، پس از مدتی نمی‌توانند انرژی لازم را تأمین کنند، در پیل سوختی مواد واکنش دهنده به صورت پیوسته وارد پیل شده و فرآورده‌ها به صورت پیوسته خارج می‌شوند، بنابراین پیل سوختی می‌تواند به صورت پیوسته کار کند. 

 

وسایل نقلیه هیدروژنی

خودروهای پیل سوختی به اتومبیل‌هایی اطلاق می‌شود که باتری مورد استفاده در آن‌ها هیدروژن/اکسیژن است. برخلاف باتری‌های معمول مورد استفاده، باتری‌های هیدروژنی ساختار بسته‌‌ی مملو از مواد شیمیایی ندارند، بلکه می‌توان آن‌ها را با گاز هیدروژن شارژ کرد. همچون باتری‌های معمول مورد استفاده، باتری‌های سوختی نیز از وجود آند، کاتد و الکترولیت بهره می‌برند. اغلب خودروهای هیدروژنی تولید شده از باتری‌های سوختی با الکترولیت پلیمری بهره می‌برند و به اختصار به این باتری ها PEMFC (Polymer Exchange Membrance Fuel Cell) می گویند. 

در این پیل‌های سوختی، هیدروژن با فشار از درون کاتالیزور پلاتینیوم عبور می‌کند که با عبور از این مرحله دو یون و دو الکترون به دست می‌آید. الکترون‌های حاصل در فرآیند نیرو بخشیدن به موتور الکتریکی خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرند و یون‌های حاصل نیز با اکسیژن ترکیب شده و در نتیجه بخار آب از اگزوز خودرو خارج می‌شود. بنابراین وسایل نقلیه هیدروژنی، پیشرانه ای (پیشرانه به معنی موتور خودرو است) بدون آلودگی دارند؛ اما با مشکلات سوخت‌گیری و ذخیره سوخت هیدروژن مواجه هستند. 

 

تولید هیدروژن از اسید فرمیک

برای حل این مشکل؛ دانشجویان دانشگاه فنی Eindhoven هلند، راه حل جالبی ارائه دادند. فناوری استفاده از اسید فرمیک توسط این دانشجویان طراحی شد و برای اولین بار در اتوبوس برقی به کار گرفته شد. این ابتکار با استفاده از هیدروژن تولید شده از اسید فرمیک، کمک می‌کند تا مشکلات سوخت هیدروژنی با هزینه کمتری برطرف شود.

از جمله مشکلات سوخت هیدروژنی می توان به گران بودن تجهیزات مورد نیاز برای نگهداری هیدروژن مایع و نیز چالش های انتقال هیدروژن مایع به ایستگاه های تامین هیدروژن اشاره کرد. همچنین هیدروژن خالص باید در مخازن بزرگ تحت فشار قرار گیرد و پس از فشرده سازی به مخازن کوچک‌تر انتقال یابند. موردی که به وزن و پیچیدگی وسایل نقلیه و همچنین ایستگاه‌های سوخت‌گیری افزوده است. طبق گفته دانشجویان، استفاده از هیدروزین باعث برطرف شدن مشکلات فوق میشود.

فرآیند استفاده از این فناوری در اتوبوس های برقی به این صورت است که در کل یک سیستم مستقل ایجاد شده، در یک تریلر جمع و جور قرار گرفته و به عقب اتوبوس برقی متصل می شود. این سیستم سوختی به نام هیدروزین را که شامل ۹۹ درصد اسید فرمیک و ۱ درصد عامل تقویت‌کننده است را به هیدروژن و دی‌اکسید‌کربن تبدیل می‌کند. این هیدروژن به ‌نوبه‌ی خود برای تولید برق در یک سلول سوخت معمولی استفاده می‌شود.

اسید فرمیک به‌طور طبیعی در برخی از انواع مورچه‌ها و گیاهان تولید می‌شود، اما می‌تواند به‌راحتی در مقیاس صنعتی تولید انبوه شود. تمام CO2 تولیدشده در فرایند تبدیل هیدروزین بر پایه اسید فرمیک، در فرآیند تولید انرژی استفاده می‌شود و این ویژگی هیدروزین را به یک منبع سوختی خالص و بدون آلودگی تبدیل می‌کند و چون این سوخت مایع است، می‌توان آن را با تغییرات بسیار کمی به زیرساخت‌های ایستگاه‌های سوخت اضافه کرد.

 

خرید اسید فرمیک را به ما بسپارید

جستجو در سایت

برای مشاهده آنالیز و مشخصات فنی محصولات به لینک زیر مراجعه کنید

آنالیز محصولات

برای مشاهده ویدیوهای علمی و آموزشی به لینک زیر مراجعه کنید

مشاهده ویدیو