کشف آلیاژی از آلومینیوم که هیدروژن تولید می‌کند


محققان به طور کاملاً اتفاقی نوعی از آلیاژ آلومینیوم را کشف کردند که با واکنش با آب می‌تواند هیدروژن تولید کند.

محققان ارتش آمریکا به صورت تصادفی روشی کشف کردند که توسط آن توانستند با آلومینیوم، هیدروژن تولید کنند. نانو مواد آلومینیوم جدید هنگامی که در معرض آب قرار می‌گیرد، هیدروژن تولید می‌شود.

خودروسازان برای دستیابی به سوخت پاک، به هیدروژن به عنوان یک منبع اصلی در این راستا نگاه دارند، اما به‌رغم فراوانی آن در طبیعت، ذخیره و جابجایی حالت گاز این عنصر دشوار است. بنابراین کشف تصادفی این شیوه می‌تواند مشکلات موجود در زمینة نگهداری و جابجایی هیدروژن را چاره کند و به طور بالقوه می‌تواند همه چیز را در صنعت دستخوش تغییر کند.

یک گروه از محققان ارتش آمریکا در حال کار و آزمایش روی نوعی از آلیاژ آلومینیوم در آزمایشگاه “آبردین” بودند که زمانی که روی آن آب ریختند با دیدن حباب‌های تولید شده شگفت زده شدند. این حباب‌ها حاوی هیدروژن بودند که در واکنش آلیاژ آلومینیوم با آب تولید شدند.

از آنجا که این نوع واکنش به طور معمول با آلومینیوم اتفاق نمی‌افتد، محققان بلافاصله توانایی این آلیاژ آلومینیوم را مشاهده کردند و یک نسخه پودر نانومواد آلومینیومی تولید کردند که واکنش‌پذیری بسیار بالایی به آب و هر چیز دیگری همراه با آب دارد.

“آنیت گیری” فیزیکدان و یکی از اعضای گروه محققان می‌گوید: همه ما به عنوان یک تیم از وقوع این اتفاق خوب بسیار هیجان زده شدیم و به وجد آمده بودیم.

هیجان زدگی این تیم جای تعجب ندارد، چرا که احتمالا راه حلی برای یک مشکل که بشر چندین دهه با آن دست به گریبان است، یافته‌اند.

همانطور که قبلا ذکر شد، محققان در حال کار بر روی چیز دیگری بودند که به صورت اتفاقی روش تولید هیدروژن از این آلیاژ آلومینیوم را کشف کردند.

این تیم به طور مشخص روی تولید یک آلیاژ آلومینیوم با مقاومت بالا برای ارتش آمریکا مطالعه و آزمایش می‌کردند.

تیم انتظار داشت که ریختن آب روی آلومینیوم، آن را فقط به صورت معمول اکسید کند، اما هنگامی که واکنش نشان داد، آنها را مبهوت کرد. پس از انجام آزمایش‌های بیشتر، آنها کشف کردند که این واکنش نادر، در واقع تقسیم یک اکسیژن و دو هیدروژن از آب است.

“اسکات گرندال” مهندس مواد و سرپرست تیم تحقیقاتی توضیح داد: آنچه ما کشف کرده‌ایم یک مکانیسم برای هیدرولیز سریع و خود به خود آب است.

آنچه که این کشف را هیجان انگیزتر کرده این است که برای انجام چنین واکنش‌هایی معمولا وجود یک کاتالیست ضروری است. از آنجایی که برخی از کاتالیست‌ها سمی هستند، بنابراین در بیرون از آزمایشگاه قابل اجرا نیستند. اما با این حال، آلیاژ آلومینیومی که این گروه تولید کردند برای انجام واکنش نیازی به کاتالیست ندارد.

همچنین این واکنش بسیار سریع اتفاق می‌افتد و می‌تواند انرژی کافی برای فعالیت تجهیزات الکتریکی تولید کند. در واقع “گرندال” گفت که یک کیلوگرم از پودر نانو مواد تولیدی آنها قادر به تولید ۲۲۰ کیلو وات برق در حدود تنها ۳ دقیقه است.

آمار و ارقامی که این تیم از عملکرد کشف تصادفی‌شان منتشر کرده‌اند به مراتب بهتر از عملکرد محصولات بهینه‌ای است سالها صرف تحقیق و تولید و توسعه‌شان شده است.

نانو مواد آلومینیومی می‌تواند پایانی باشد به انتظار سازندگان خودرو که چشم به راه سوخت هیدروژنی هستند، اما قبل از آن، تیم تحقیقاتی به دنبال راه‌هایی برای استفاده از کشف خود برای کمک به نیروهای نظامی، به ویژه تیم‌های بازسازی است که برای تجهیزات خود به انرژی نیاز دارند.

“گیری” گفت: ما اینجا کار می‌کنیم تا به سربازان کمک کنیم. این تنها هدف ما است. این مواد که ما توسعه داده‌ایم برای این کار استفاده خواهد شد.

این تیم به دنبال ثبت اختراع نانو مواد خود است و همچنین آزمایشات خود را در خارج از آزمایشگاه دنبال خواهد کرد. آنها همچنین با پیشنهادهایی برای استفاده‌های دیگر از این نانو ماده مانند چاپ سه بعدی و ساخت هواپیماهای کوچک که سوخت خود را تامین می‌کنند و ربات‌های زمینی که برای ماموریت‌های جمع‌آوری اطلاعات فرستاده می‌شوند، مواجه شده‌اند.

منبع: ایسنا

تاریخ انتشار : ۱۳۹۶/۰۵/۱۷