رونمایی از یک رآکتور تجزیه متان که ۱۰۰ میلیون برابر سریعتر از طبیعت عمل می‌کند
دانشمندان از یک رآکتور تجزیه متان پرده‌برداری کرده‌اند که ۱۰۰ میلیون برابر سریعتر از طبیعت عمل می‌کند. در این رآکتور از کلر و نور فرابنفش برای ایجاد یک واکنش زنجیره‌ای استفاده می‌شود که متان را درست مانند طبیعت، اما بسیار سریعتر تجزیه می‌کند.
به گزارش آی‌ای، یک رویکرد جدید به نام سیستم فوتوشیمیایی ریشه‌کنی متان(MEPS) که توسط پژوهشگران دانشگاه کپنهاگ توسعه یافته است، می‌تواند متان را تقریباً ۱۰۰ میلیون بار سریعتر از طبیعت تجزیه کند.
این تیم اکنون شرکتی را ایجاد کرده است که هدف آن در دسترس قرار دادن این فناوری در جامعه است.
متان یک گاز گلخانه‌ای است که از منابع طبیعی مانند تالاب‌ها و همچنین در نتیجه فعالیت‌های انسانی مانند تولید مواد غذایی، تصفیه فاضلاب و تولید گاز طبیعی منتشر می‌شود و پس از رها شدن در جو، تجزیه آن به شکل طبیعی به کربن دی اکسید تا ۱۲ سال طول می‌کشد.
با این حال، طی یک دوره ۲۵ ساله، متان برای آب و هوا ۸۵ برابر بدتر از کربن دی اکسید است. بر اساس گزارش هیئت بین دولتی تغییر اقلیم(IPCC)، متان پس از افزایش ۱۵۰ درصدی غلظت از اواسط دهه ۱۷۰۰ به دلیل فعالیت‌های انسانی، مسئول افزایش ۰.۶ درجه‌ای میانگین دمای جهانی است. این هیئت جهانی توصیه می‌کند که کاهش سطح متان به کاهش فوری دمای جهانی می‌انجامد.
دفع متان
متان یک گاز قابل اشتعال است، اما تنها در صورتی می‌توان آن را سوزاند که غلظت آن در هوا بیش از چهار درصد باشد. با این حال، فعالیت‌های تحت هدایت انسان، متان را در غلظت‌های کمتر از ۰.۱ درصد تولید می‌کند که سوزاندن این گاز را قبل از رسیدن به جو دشوار می‌کند.
متیو استنلی جانسون، استاد شیمی جو در دانشگاه کپنهاگ می‌گوید: متان با سرعت حلزونی تجزیه می‌شود، زیرا این گاز از واکنش با سایر مواد موجود در جو استقبال نمی‌کند. با این حال، ما کشف کرده‌ایم که با کمک نور و کلر، می‌توانیم یک واکنش ایجاد کنیم و متان را تقریباً ۱۰۰ میلیون بار سریعتر از طبیعت تجزیه کنیم.
پژوهشگران در مجموعه خود یک محفظه واکنش ساختند که هیچ تفاوتی با یک جعبه فلزی دراز با شلنگ‌های زیاد متصل به خود ندارد. با این حال درون این جعبه، از کلر و نور فرابنفش برای ایجاد یک واکنش زنجیره‌ای استفاده می‌شود که متان را به سرعت تجزیه می‌کند.
این واکنش چگونه رخ می‌دهد؟
ابتدا گاز متان در محفظه واکنش انباشته می‌شود و سپس مولکول‌های کلر وارد می‌شوند. سپس از نور فرابنفش برای تجزیه مولکول‌های کلر به دو اتم کلر بسیار واکنش‌پذیر استفاده می‌شود.
سپس اتم‌های کلر، اتم‌های هیدروژن را از متان می‌دزدند تا اسید کلریدریک(HCl) بسازند که می‌توان آن را گرفت و بازیافت کرد. اتم‌های متان با سرعتی تقریباً ۱۰۰ میلیون برابر نسبت به طبیعت، به همان روشی که به طور طبیعی پردازش می‌شود، به کربن دی اکسید(CO2)، مونوکسید کربن(CO) و هیدروژن(H2) ، تجزیه می‌شود.
پژوهشگران در آزمایش‌های علمی خود دریافتند که رویکرد آنها می‌تواند ۵۸ درصد از متان موجود در هوا را تجزیه کند و تصمیم گرفتند یافته‌های خود را منتشر کنند. در بیانیه مطبوعاتی آنها آمده است که تا زمان انتشار این مقاله، ۸۸ درصد از متان در محفظه قابل تجزیه است.
این تیم در مرحله بعد به دنبال بهبود فناوری خود برای نصب یک کانتینر قابل حمل ۴۰ فوتی است که می‌تواند به یک سیستم تهویه در سوله‌های دامپروری متصل شود، جایی که متان زیاید در آن تولید می‌شود.
جانسون می‌گوید: مزرعه‌های دامداری امروزی تاسیساتی با فناوری پیشرو هستند که در آنها از ورود آمونیاک به هوا جلوگیری می‌شود. به این ترتیب، حذف متان از طریق سیستم‌های تصفیه هوای موجود یک راه حل عالی است.
یافته‌های این پژوهش در مجله Environmental Research Letters منتشر شده و یک شرکت به نام امبینت کربن(Ambient Carbon) عهده‌دار مسئولیت عرضه این فناوری به بازار شده است.
