خالص‌سازی هیدروژن به میزان 99.999 درصد با نانوغشاها

پژوهشگران مرکز رشد دانشگاه صنعتی سهند تبریز با استفاده از نانو غشاهای پالادیومی روشی را برای خالص‌سازی هیدروژن از متان ارائه کردند که به گفته آنها این دستگاه قادر به خلوص 99.999 درصد هیدروژن برای پیل‌های سوختی و صنایع پالایشگاهی است.

کد خبر: ۱۳۰۷۲۶

تاریخ: ۰۵ آبان ۱۳۹۵ - ۰۸:۲۰

دکتر علی اکبر بابالو، مجری طرح  عنوان این پروژه تحقیقاتی را تولید هیدروژن خالص دانست که از آن بتوان در صنعت پیل سوختی استفاده کرد.

وی در این باره توضیح داد: ساخت پیل‌های سوختی و تولید برق به ویژه با استفاده از پیل‌های سوختی هیدروژنی نیاز به هیدروژن خلوص بالا دارد؛ از این رو برای توسعه فناوری پیل‌های سوختی نیاز به تولید هیدروژن با خلوص بالا است.

بابالو با بیان اینکه در حال حاضر هیدروژن مورد نیاز این پیل‌های سوختی از طریق قرار دادن کپسول‌های هیدروژن با فشار بالا در کنار پیل سوختی تامین می‌شود، اضافه کرد: به دلیل خطراتی که این کپسول‌ها دارد، مانع توسعه صنعت پیل سوختی در کشور شده است.

مجری طرح یادآور شد: در این تحقیقات ما از پتانسیل‌های موجود در کشور استفاده کردیم. در حال حاضر ایران به عنوان اولین و بنا بر برخی آمارها دومین کشور دارنده منابع گازی دنیا است؛ از این رو اساس این مطالعات را گاز طبیعی قرار دادیم.

وی به نحوه اجرای این تحقیقات اشاره کرد و توضیح داد: در این مطالعات گاز طبیعی را با استفاده از طراحی و ساخت دستگاهی، به هیدروژن تبدیل کردیم و با استفاده از فناوری غشاهای پالادیومی، هیدروژن را با گرید 5 یعنی با خلوص 99.999 خالص سازی کرده و در اختیار پیل سوختی قرار دادیم.

به گفته این محقق، دستگاه ساخته شده مجهز به تکنولوژی خالص‌سازی هیدروژن با استفاده از فناوری غشاهای نانو ساختار پالادیومی است.

وی با تاکید بر این که در این روش نیازی به ذخیره سازی هیدروژن نداریم و در نتیجه خطرات ناشی از ذخیره‌سازی آن نیز از بین خواهد رفت، تصریح کرد: این روش زمینه‌ای را برای توسعه پیل‌های سوختی هیدروژنی در کشور فراهم خواهد کرد.

عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی سهند تبریز  اضافه کرد: با اجرای این تحقیقات قادر به تامین هیدروژن خالص برای پیل‌های سوختی یک کیلووات هستیم و ظرفیت دستگاه ساخته شده نیز تولید یک کیلومتر مکعب بر ساعت هیدروژن خالص است که می‌تواند پیل‌های سوختی یک کیلو وات ساعت را تغذیه کند.

بابالو دلیل عدم توسعه فناوری این نوع پیل‌های سوختی در کشور را دارا بودن دانش فنی پیچیده دانست و ادامه داد: تیم تحقیقاتی ما بیش از 15 سال بر روی غشاهای سرامیکی مطالعه می‌کند و در سال‌های اخیر مطالعات ما بر روی غشاهای پالادیومی متمرکز شده است.

وی یادآور شد: غشاهای پالادیومی تولید شده در حال ثبت پتنت بین‌المللی است.

مجری طرح، اقتصادی بودن تولید غشاهای پالادیومی را بسته به میزان خالص‌سازی غشاها دانست و گفت: دستیابی به گرید گاز هیدروژن بیش از 5 (خلوص 100 درصدی) با روش‌های دیگر میسر نیست و تنها راهکار خالص‌سازی 100 درصدی گاز هیدروژن غشاهای پالادیومی است.

به گفته وی، غشاهای پالادیومی غشاهای گرانقیمتی هستند و در حال حاضر هیدروژن  با درصد خلوص بالا از خارج وارد می‌شود، به گونه‌ای که هر کپسول آن بیش از یک میلیون دلار هزینه دارد؛ از این رو تولید آن در کشور می‌تواند صرفه‌جویی ارزی را در پی داشته باشد و تولید صنعتی آن منجر به توسعه پیل‌های سوختی می‌شود.

بابالو با بیان اینکه این پروژه وارد تدوین طرح کسب‌وکار شده است، ابراز امیدواری کرد که تا یک سال آینده در صنعت کاربردی شود.

این عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی سهند تبریز با اشاره به اقدامات انجام شده برای تجاری‌سازی روش خالص‌سازی هیدروژن، اظهار کرد: برای کاربردی کردن این روش با صنایع نفت و پالایشگاهی مذاکراتی انجام شده است.

به گفته این محقق، هیدروژن با خلوص بالا در صنایع نفت و پالایشگاهی برای احیای کاتالیست‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد و در صورت نبود هیدروژن خالص کاتالیست‌ها احیاء نخواهند شد.