نجات جهان با انرژی‌های کاملاً تجدیدپذیر

به گزارش نبض انرژی، بزرگ‌ترین چالش بحث‌برانگیز تمدن در قرن21، کاهش تولید گازهای گلخانه‌ای توسط انسان است؛ به‌خصوص اینکه جمعیت جهان درحال افزایش است و همراه با آن تقاضا برای انرژی نیز بیشتر می‌شود.
در این بین ایده استفاده از برق تجدیدپذیر برای تجزیه آب و تولید هیدروژن که می‌تواند در سلول‌های سوختی ذخیره و استفاده شود به کورسوی امید تبدیل شده است. هم‌اکنون منابع انرژی بادی و خورشیدی، برای تجزیه آب، برق تولید می‌کنند. استفاده از برق تجدیدپذیر به ما این اجازه را می‌دهد که انرژی را برای زمانی که منابع تجدیدپذیر در دسترس نیست ذخیره کنیم.
مشکل اساسی البته این است که آب بسیار پایدار است و انرژی زیادی لازم است تا پیوند آن شکسته شود. بزرگ‌ترین مانع در این مسیر، انرژی یا قدرت بیش از اندازه‌ای است که اکسیژن را می‌سازد و تجزیه آب و تولید هیدروژن را سخت می‌کند.
اگرچه عناصر مشخصی در تقسیم آب مانند روتنیم یا ایریدیم (2مورد از فلزات اصطلاحاً نجیب جدول تناوبی) مؤثر هستند اما این مواد از لحاظ تجاری بسیار گران‌قیمت به‌حساب می‌آیند. سایر گزینه‌های ارزان‌تر هم از نظر کارایی و قدرت چندان تعریفی ندارند. در حقیقت هم‌اکنون هیچ‌کس نتوانسته کاتالیزوری در این رابطه پیدا کند که هم مقرون به‌صرفه باشد و هم در یک مدت زمان مشخص کاربردی و قوی عمل کند.
خب، چنین معمایی چگونه باید حل شود؟ برای حل این مشکل کیت و لیوان آزمایشگاهی و بوهای عجیب و غریب نیاز نیست، همه‌‌چیز با یک کامپیوتر انجام می‌شود.

ابداع «جام مقدس»
کالج ترینیتی، تیمی از شیمی‌دان‌ها و فیزیک‌دان‌های نظری را با همراهی کامیپوترهای بسیار قدرتمند کنار هم چید؛ تا به‌قول خودشان به «جام مقدس» کاتالیست‌ها دست پیدا کنند.
این تیم با سرپرستی پروفسور مکس گارسیا ملهور در زمان تحقیق روی مولکول‌هایی تولید‌کننده اکسیژن به یک نتیجه حیاتی رسید؛ علم پیش از این فعالیت برخی کاتالیست‌های واکنش‌دهنده را دست‌کم گرفته است اما حالا با کنار زدن برخی موانع به‌نظر می‌رسد همه‌‌چیز آسان‌تر شده است.
مایکل کریگ، نویسنده اصلی تحقیق ترینیتی برای استفاده از این روش بسیار هیجان‌زده است.
 او گفت: ما حالا می‌دانیم برای بهینه‌سازی‌ به چه چیزی احتیاج داریم بنابراین هم‌اکنون فقط باید ترکیب مورد نظر را پیدا کنیم.
این تیم اکنون قصد دارد تا قبل از ارزیابی اینکه کدامیک از ترکیبات بیشترین بازدهی را به‌دست می‌آورند، از هوش مصنوعی برای قرار دادن تعداد زیادی فلز و لیگاند فراوان در گلدان ذوب (که آنها را برای تولید کاتالیزورها به یکدیگر می‌چسباند) استفاده کند.
پروفسور مکس گارسیا ملهور افزود: با توجه به افزایش نیاز برای یافتن راه‌حل‌هایی با استفاده از انرژی سبز، جای تعجب ندارد که دانشمندان مدتی در کمین شکار یک کاتالیزور جادویی باشند که به ما امکان می‌دهد آب را به‌صورت مقرون به‌صرفه و به شکلی مطمئن بشکافیم.

کمک هوش مصنوعی
با این حال اصلا اغراق‌آمیز نیست اگر بگوییم که پیش از این چنین شکاری مثل پیدا کردن سوزن در انبار کاه بود. با اینکه نمی‌توانیم بگوییم به خط پایان رسیده‌ایم اما توانسته‌ایم تا حدودی کاه‌ها را کم کنیم و مطمئنیم که هوش مصنوعی به ما کمک می‌کند تا همان مقدار باقیمانده را هم از بین ببریم و به نتایج خوبی برسیم.
او همچنین تأکید کرد: این تحقیق از چندین منظر بسیار هیجان انگیز است و می‌تواند در تبدیل کردن جهان به مکانی پایدارتر نقشی باور نکردنی ایفا کند.
علاوه بر این، چنین اکتشافی نشان می‌دهد هنگامی که محققان رشته‌های مختلف گردهم می‌آیند و تخصص خود را به‌کار می‌گیرند تا مشکلی که دنیا را متاثر کرده است حل کنند، چه اتفاقات مثبتی رخ می‌دهد.

معضل بزرگ
مشکل اساسی این است که آب بسیار پایدار است و انرژی زیادی لازم است تا پیوند آن شکسته شود. بزرگ‌ترین مانع در این مسیر، انرژی یا قدرت بیش از اندازه‌ای است که اکسیژن را می‌سازد و تجزیه آب و تولید هیدروژن را سخت می‌کند

دست‌کم گرفتن علم
علم پیش از این فعالیت برخی کاتالیست‌های واکنش‌دهنده را دست‌کم گرفته بود اما حالا با کنار زدن برخی موانع به‌نظر می‌رسد همه‌‌چیز آسان‌تر شده است.

منبع: همشهری