مجله ایرانی : صنعت جهانی طیور سالانه ۴۰ میلیون تن پر مرغ تولید می کند که یک محصول زائد قابل توجه است. در حالی که این پرها کاربرد کمی در صنعتی دارند که در درجه اول بر تولید گوشت متمرکز است، پیشرفت یک تیم تحقیقاتی مشترک در ETH زوریخ و دانشگاه فن آوری نانیانگ سنگاپورNTU) )  راه حل امیدوارکننده ای ارائه می دهد.

آن ها با استخراج پروتئین ارزشمند کراتین و تبدیل آن به فیبریل های آمیلوئید فوق العاده ریز، روشی نوآورانه برای تغییر کاربری پرهای مرغ کشف کرده اند. این فیبریل های کراتین می توانند در غشاهای سلول سوختی مورد استفاده قرار گیرند و کاربرد جدیدی برای آنچه زمانی دور ریخته می شد، ارائه دهند.

در حال حاضر، سوزاندن پرهای موجود در زباله، آلاینده های زیادی را وارد جو می کند. این احتراق ، آلاینده های هوا از جمله ذرات معلق، ترکیبات آلی فرار (VOCs)و اکسیدهای نیتروژن را آزاد می کند که همه آن ها در مه دود نقش دارند و بر سلامت انسان و حیوانات تاثیر منفی می گذارند. علاوه بر این، این فرآیند گازهای گلخانه ای منتشر می کند و گرمایش جهانی و تغییرات آب و هوایی را تسریع می کند. احتراق همچنین می تواند مواد سمی مانند دیوکسین ها و فوران ها را تولید کند که خطرات بهداشتی و زیست محیطی بیشتری را به همراه دارد. علاوه بر این، انرژی که معمولا برای این سوزاندن استفاده می شود اغلب از منابع تجدید ناپذیر سرچشمه می گیرد و عوارض زیست محیطی کلی را تقویت می کند.

با این تحقیق جدید، پتانسیل تبدیل یک محصول زباله بزرگ به یک منبع ارزشمند و در عین حال کاهش آسیب های زیست محیطی وجود دارد.

راه حلی سازگار با محیط زیست برای پرهای بلا استفاده

سلول های سوختی با مهار واکنش شیمیایی بین هیدروژن و اکسیژن، الکتریسیته بدون انتشار دی اکسید کربن تولید می کنند و تنها آب و گرما  را به عنوان محصولات جانبی غیر سمی تولید می کنند. بنابراین، سلول های سوختی به عنوان یک راه حل انرژی پایدار که به برآورده کردن نیازهای روزافزون انرژی در جهان کمک خواهد کرد،  نوید زیادی دارند.

غشای نیمه تراوا کلید عملکرد سلول سوختی است. این جزء است که اجازه عبور پروتون ها را از سلول می دهد و الکترون ها را مجبور می کند تا در مسیر مدار خارجی از آند با بار منفی به کاتد با بار مثبت حرکت کنند. این فرآیند برق تولید می کند.

به طور معمول، غشاهای سلول سوختی با استفاده از طیف وسیعی از مواد شیمیایی خطرناک تولید می شوند که اغلب “مواد شیمیایی همیشگی” نامیده می شوند. با این حال، دانشمندان ETH و NTU پیشگام روشی شده اند که از کراتین با منشا بیولوژیکی مانند پرهای مرغ به عنوان جایگزینی برای این مواد شیمیایی مضر استفاده می کند.  غشای حاصل نه تنها سازگارتر با محیط زیست است، بلکه سه برابر هزینه کمتری نسبت به نمونه های سنتی تولید می کند.

با اتخاذ این فرآیند، می توان ردپای کربن صنعت طیور را از راه تولید سلول های سوختی کاهش داد.

اهمیت سلول های سوختی در آینده انرژی پاک

سلول های سوختی نقش حیاتی در تولید برق بدون دی اکسید کربن از هیدروژن، اکسیژن و بیوگاز دارند. آن ها همچنین تاثیر زیست محیطی کمی دارند زیرا آلاینده های مضر یا گازهای گلخانه ای منتشر نمی کنند.

مزیت کلیدی پیل های سوختی نقش آنها در ذخیره سازی انرژی است. این قابلیت به منابع انرژی تجدیدپذیر مانند خورشیدی و باد کمک می کند تا مشکل متناوب را حل کنند و زمانی که تقاضای انرژی از عرضه پیشی می گیرد، وارد عمل شوند.

سلول های سوختی نیز بسیار متنوع هستند و می توانند در طیف گسترده ای از کاربردها مورد استفاده قرار گیرند. آن ها می توانند در حمل و نقل و همچنین تولید برق ثابت مانند برق رسانی به خانه ها، کسب و کارها و صنایع مورد استفاده قرار گیرند. تطبیق پذیری آن ها، سلول های سوختی را برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای بسیاری از بخش ها مناسب می کند.

افزایش استفاده از سلول های سوختی به کاهش وابستگی ما به انرژی های تجدید ناپذیر کمک خواهد کرد و تولید برق غیر متمرکز را ممکن خواهد کرد. به طور کلی، سلول های سوختی به جهان کمک خواهند کرد تا به سمت مصرف انرژی پایدارتر حرکت کند.

در مرحله بعد، محققان قصد دارند پایداری و طول عمر غشا کراتین خود را ارزیابی کنند و در صورت لزوم بهبودهایی در آن ایجاد کنند. علاوه بر این، این تیم هم اکنون فرآیند حق ثبت اختراع مشترک برای این غشا را آغاز کرده و فعالانه به دنبال سرمایه گذاران یا شرکای بالقوه برای کمک به پیشرفت بیشتر این فن آوری و عرضه آن به بازار است.

به طور کلی، نوآوری استفاده از پرهای مرغ در تولید پیل سوختی، گامی در مسیر درست به سمت آینده ای با انرژی پاک وکم انتشار است. این پروژه به طور همزمان به نیاز به کربن زدایی صنعت طیور و تغییر فرآیند تولید سلول های سوختی می پردازد تا سازگارتر با محیط زیست باشد.

این نوآوری احتمالا یکی از موارد مورد نیاز برای کمک به جهان برای ادامه حرکت به سمت اهداف اقلیمی خود خواهد بود.

• نویسنده : مجله ایرانی