پژوهشگران ایرانی راه تولید انرژی پاک را هموار کردند

در سال‌های اخیر، دغدغه دستیابی به انرژی پاک و پایدار بیش از هر زمان دیگری اهمیت یافته است اما روش‌های متداول تولید انرژی نه‌تنها هزینه‌بر هستند، بلکه پیامدهای زیست‌محیطی آنها نیز نگرانی‌های جدی ایجاد کرده است. در این راستا یک تیم پژوهشی در دانشگاه مراغه موفق شدند با بهره‌گیری از مواد پیشرفته مبتنی ‌بر چهارچوب‌های آلی فلزی متخلخل، نسل جدیدی از نانوکامپوزیت‌ها را برای استفاده در واکنش‌های تولید انرژی، توسعه دهند.
یکی از راهکارهای مهم در این حوزه، استفاده از الکتروکاتالیست‌های کارآمد برای فرآیندهایی مانند شکافت آب و اکسایش اوره است؛ فرآیندهایی که می‌توانند منبعی مطمئن و کم‌هزینه برای تولید هیدروژن و سایر حامل‌های انرژی به شمار روند.
توسعه کاتالیست‌هایی که بتوانند هم بازدهی بالا و هم قیمت مناسب داشته باشند، اکنون به یکی از چالش‌های اصلی پژوهشگران تبدیل شده؛ موضوعی که مورد توجه پژوهشگران ایرانی هم قرار گرفته است. رضا اباذری، استادیار دانشگاه مراغه و دانشیار حوزه شیمی معدنی، پروژه‌ای پژوهشی را اجرا کرده که بر سنتز و بررسی نانوکامپوزیت‌های پیشرفته‌ای استوار است که از چهارچوب‌های آلی فلزی متخلخل (MOF) به‌عنوان پایه استفاده می‌کنند؛ موادی که به دلیل ساختار منظم، سطح ویژه بالا و ویژگی‌های قابل ‌تنظیم، به یکی از گزینه‌های جذاب در طراحی کاتالیست‌های مدرن تبدیل شده‌اند.
این تیم تحقیقاتی، مجموعه‌ای از نانوکامپوزیت‌ها را سنتز کرده که بتوانند عملکرد مناسبی به‌عنوان مواد الکترودی داشته باشند. پس از طی مرحله سنتز، مواد تولید شده تحت مجموعه‌ای از آزمون‌ها و روش‌های شناسایی قرار گرفتند تا ساختار، ویژگی‌ها و رفتار الکتروشیمیایی آنها ارزیابی شود.
نتایج اولیه نشان داده است این نانوکامپوزیت‌ها می‌توانند نقش امیدوارکننده‌ای در کاهش انرژی لازم برای پیشبرد واکنش‌ها ایفا کنند؛ پارامتری که برای پایین آوردن هزینه‌های فرآیندهای تولید انرژی اهمیت زیادی دارد.
اباذری توضیح می‌دهد که بسیاری از کاتالیست‌های مورد استفاده امروز مانند پلاتین و روتنیوم، اگرچه عملکرد بسیار خوبی دارند اما به دلیل قیمت بسیار بالا، امکان توسعه گسترده و صنعتی آنها محدود است. به همین دلیل طراحی مواد جایگزین با هزینه کمتر و بازده مناسب، یکی از اولویت‌های اصلی جامعه پژوهشی در حوزه انرژی محسوب می‌شود.
به گفته او، از دیدگاه علمی، نتایج نشان می‌دهد نانوکامپوزیت‌های ایرانی نه‌تنها توانایی رقابت با الکتروکاتالیست‌های گرانقیمت را دارند، بلکه به دلیل ساختار قابل ‌مهندسی‌شان، امکان ارتقای بیشتر و بهینه‌سازی عملکرد در آنها وجود دارد.
این دستاورد پژوهشی نشان می‌دهد بهره‌گیری از رویکردهای نوین در علم مواد می‌تواند آینده تولید انرژی را دگرگون کند و راه را برای فناوری‌هایی بگشاید که هم پایدار و هم مقرون‌ به‌ صرفه‌اند؛ چشم‌اندازی که امروز بیش از هر زمان دیگری به آن نیاز داریم.