دانشجویان مهندسی مکانیک شهرکرد

در پارک صنعتی بریتانیا و درست در نزدیکی جایی که جورج استیون حدود 190 سال پیش نخستین قطار بخار را به راه‌انداخت، انقلابی دیگر در صنعت حمل و نقل جهان در حال وقوع است.
 هر روز ماشین‌آلات موجود در کارخانه‌ای در این مکان، نیم لیتر بنزین خالص تولید می‌کنند. البته شاید تولید بنزین در چنین حجمی کم اهمیت و بی‌ارزش به نظر برسد، اما نکته شگفتی‌ساز این داستان این است که ماده اولیه ساخت این بنزین، هواست.
شرکت AFS که در شهری در 350 کیلومتری لندن فعالیت می‌کند خبر از کاربردی ساختن ایده‌ای داد که سابقه چند دهه‌ای دارد.
حدود 40 سال پیش و در اوج بحران انرژی و نفت بود که برای اولین‌بار ایده جدا کردن کربن، هیدروژن و اکسیژن از گاز دی اکسیدکربن و بخار آب موجود در هوا و تبدیل آن به متانول و سپس بنزین مطرح شد.
با این که رسانه‌ها کاربردی ساختن این ایده نه چندان جدید را با خوشبینی زیادی بازتاب دادند، اما یک مساله کلیدی در این میان مورد غفلت قرار گرفت و آن این که بازدهی کل انرژی این فرآیند بسیار پایین بود. این مساله از آن روی اهمیت دارد که در این فرآیند از جریان الکتریسیته برای انجام مراحل اصلی استفاده می‌شود.

در واقع اگر در این فرآیند انرژی ورودی بیشتری از میزان انرژی آزاد شده توسط سوختن آن مصرف شود، تردیدهایی جدی در مورد امکان گسترش و صنعتی‌شدن این فرآیند مطرح خواهد شد.

ویژگی ارزشمندی که دراین فرآیند وجود دارد این است که گاز دی‌اکسیدکربن موجود در هوا مورد استفاده قرار گرفته و لذا پس از مصرف این سوخت و تولید مجدد گاز دی‌اکسیدکربن، این گاز گلخانه‌ای مضر وارد چرخه‌ای کوتاه می‌شود و از تولید حجم بیشتری از آن جلوگیری می?شود.

در واقع تا وقتی که از منابع تجدیدپذیر (مانند انرژی خورشید یا باد) برای تولید الکتریسته مورد نیاز این فرآیند استفاده می?شود، می‌توان همچنان اطمینان داشت که مجموع کربن تولیدی توسط این چرخه صفر خواهد بود.

فرآیند تبدیل هوا به بنزین

در حال حاضر در این مرکز از یک تانکر گاز دی‌اکسیدکربن جذب‌شده از هوا و نیز تانکر دیگری که مواد اولیه در آن به متانول بدل می‌شود استفاده می‌شود. همچنین از یک پالایشگاه بنزین در ابعاد کوچک نیز برای تبدیل متانول تولیدشده به بنزین بهره‌گیری می‌شود.

ابتدا هوای معمولی از بخار کربنات سدیم عبور داده می‌شود و در نتیجه دی‌اکسیدکربن موجود در آن جذب می‌شود. سپس یک واحد چگالنده بخار آب موجود در هوا را جمع‌آوری می?کند. با الکترولیز کردن آب، هیدروژن مورد نیاز برای ساخت اتانول تولید می‌شود.

کربن و هیدروژن مورد نیاز نیز از الکترولیزکردن کربنات سدیم حاصل می‌گردد و در نهایت نیز متانول تولیدی به بنزین تبدیل می‌شود.

پس از سه ماه اجرای آزمایشی مشخص شد که این مجموعه می‌تواند هر روز نیم لیتر بنزین تولید کند. این طرح با سرمایه‌ای بالغ بر 1.2 میلیون پوند راه‌اندازی شده که این سرمایه توسط چند سرمایه‌گذار بخش خصوصی تامین شده است. هدف اصلی از این سرمایه‌گذاری، طراحی روشی نوین برای تولید بنزین بود.

در واقع نگرانی‌های زیست‌محیطی و جلوگیری از افزایش آلاینده‌های کربنی از اولویت‌های اولیه این طرح نوآورانه نبوده است.

با این که ایده تولید متانول از دی‌اکسیدکربن موجود در هوا برای بسیاری از دوستداران محیط زیست بسیار جذاب است، اما بسیاری از کارشناسان در مورد بازدهی هزینه آن تردیدهایی جدی دارند البته مسئولان این شرکت بر این باورند که صحبت در مورد بازدهی اقتصادی این شیوه کمی زود هنگام است.

بر اساس محاسبات صورت گرفته از سوی آنها با استفاده از یک کانتینر بزرگ می‌توان در هر روز تا 1200 لیتر بنزین تولید کرد و این هنگامی است که می‌توان بهتر در مورد بازدهی هزینه در این روش اظهارنظر کرد.

هدف نهایی این شرکت، ساخت تاسیساتی در حجم و اندازه یک پالایشگاه معمولی بنزین است که این کار نیاز به حدود 10میلیارد پوند سرمایه‌گذاری دارد و بی‌شک در این صورت به دریافت تسهیلات دولتی نیاز خواهد بود. برای مشارکت بخش دولتی در این طرح نیز باید بازدهی مطلوب انرژی این شیوه اثبات شود.

آن چه مسلم است این که تنها پس از برداشتن این گام می‌توان به تجاری‌سازی این روش خوشبین بود. همچنین از نظر زیست‌محیطی هم بازدهی این روش در برابر سایر رویکردهای موجود برای دفع دی‌اکسیدکربن مثل دفن آن در زمین، ‌باید مورد بررسی بیشتر قرار گیرد.