ایده ی برگزیده شیمی
نهمین دوره ی پروژه های دانش آموزی تبیان
نهمین دوره از پروژه های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح ها و ایده های خلاقانه خود در منوی "پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه ها یاری نموده اند. همچون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده های جالب، علاوه بر قدر دانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح های جدید شما عزیزان هستیم.
نام ایده: انرژی پاک و سوخت های گیاهی
نام ارایه دهنده: پریسا خالصی
زمینه و نوع پروژه: شیمی - تحقیقاتی
درجه سختی: دشوار
بی گمان هر اندازه که از به کار گیری مواد شیمیایی در زندگی خود پرهیز کنیم یا از رها شدن این گونه مواد در طبیعت جلوگیری کنیم، به سلامت خود و محیط زیست کمک کرده اید. اما به نظر می رسد که در کنار این راهکارهای پیشگیرانه که تاکنون کارآمدی چشمگیر از خود نشان نداده اند، باید به راه های کارآمدتری نیز بیاندیشیم که دگرگونی در شیوه ساختن مواد شیمیایی در راستای کاهش و آسیب های آن ها به آدمی و محیط زیست، یکی از این راه هاست. امروزه از این رویکرد نوین با عنوان شیمی سبز یاد می شود که عبارت است از طراحی فرآورده ها و فرآیندهای شیمیایی که به کارگیری و تولید مواد آسیب رسان به سلامت آدمی و محیط زیست را کاهش می دهد یا از بین می برد.
تولید صنعتی اکثر محصولات براساس فعل و انفعالات شیمیایی صورت می گیرد. در دهه گذشته بعضی از شیمیدان ها نگرش جدید خود را متوجه تولید محصولات بدون استفاده از مواد سمی و بدون ایجاد پسماند سمی نموده اند. شیمی سبز یک نوع شستشوی سبز تکنولوژی قدیمی نمی باشد بلکه جزء اصلی تکنولوژی های جدید است که کارائی بهتری دارند، ارزان تمام می شوند و به انرژی کمتری احتیاج دارند در یک دوره کامل تولید از ماده خام گرفته تا ایجاد محصول نهایی آلودگی کمتری ایجاد می نمایند و اضافه نمود که در واقع انقلاب تکنولوژی سبز برابر با انقلاب صنعتی می باشد.
سوخت های جایگزین با به کارگیری سوخت های فسیلی با رها شدن انبوهی از گازهای گلخانه ای به جو همراه شده که دگرگونی های آب و هوایی را در پی داشته است از سوختن نادرست آن ها نیز مواد زهرآگینی به هوا آزاد شده که سلامتی آدمی را به چالش کشیده است. حتی اگر بتوانیم بر این دو چالش بزرگ پیروز شویم، با کاهش روز افزون اندوخته های فسیلی روبه رو هستیم که از آن گریزی نیست. این تنگناها همراه با افزایش روزافزون بهای این گونه سوخت ها به نظر می رسد همچنان ادامه یابد.
پژوهشگران و مهندسان بسیاری را به فکر طراحی خودروهایی با سوخت هیدروژن انداخته است، چرا که خاستگاه این سوخت آب است که فراوان ترین ماده در طبیعت است و فرآورده ی سوختن این سوخت در خودرو نیز خود آب است. با این همه سوخت هیدروژن با چالش بزرگی روبرو است فراهم آوردن هیدروژن از آب با فرآیند الکترولیز انجام می شود که برای پیشبرد آن به الکتریسته نیاز است و اکنون بیش تر الکتریسته از سوختن اندوخته های فسیلی بدست می آید. شاید روزی با به کار بردن برخی کاتالیزورها بتوانیم از انرژی خورشیدی به جای سوخت های فسیلی در پیش بردن روند الکترولیز بهره گیریم. اما هنوز راهکار کارآمدی برای تولید ارزان هیدروژن پیشنهاد نشده است و به نظر می رسد در آینده ای نزدیک به چنین توانی دست پیدا کنیم.
گروهی از پژوهشگران در سال 2000 میلادی گزارش کردند که توانسته اند از جلبک های سبز برای آزاد کردن هیدروژن از مولکول آب به همان اندازه که الکترولیز به دست می آید، بهره بگیرند. اما نور خورسید برای این رویکرد گرفتاری درست می کند. چرا که جلبک طی فرآیند فتوسنتز اکسیژن نیز تولید می کندو این اکسیژن از کار آنزیم تولید کننده ی هیدروژن جلوگیری می کند و در نتیجه هیدروژن اندکی به دست می آید. دانشمندان می کوشند با تغییرهایی که در این فرآیند طبیعی می دهند بازده تولید هیدروژن را بالا ببرند. شاید یک روز آبگیر کوچکی که از جلبک پوشیده شده است، خاستگاه هیدروژن خودرو باشد.
در رویکرد دیگر که مورد توجه است،از روغن های گیاهی به عنوان خاستگاه برای تهیه سوخت جایگزین بهره می گیرند. برای تهیه این نوع سوخت که با عنوان بیودیزل شناخته می شد، پس مانده روغن آشپزی را نیز می توان به کار گرفت. هرچند از سوختن این نوع سوخت نیز مانند سوخت های فسیلی گاز گلخانه ای آزاد می شود اما به اندازه ای تولید می شودکه گیاهان طی فرآیند فتوسنتز آن را برای تولید قند به کار می گیرند. از سوی دیگر روغن های گیاهی نوشدنی هستند و از سوختن آن ها گوگرد و آلاینده های آسیب رسان دیگری آزاد نمی شود. از سودمندی های دیگر این نوع سوخت تولید گلیسیرین است که ماده مورد استفاده در صابون، خمیر دندان و لوازم آرایشی است.
شما می توانید راهی پیشنهاد کنید که بتوان هیدروژن آب را آزاد کرد؟ و یا شما می توانید سوختی برای خوردو پیشنهاد دهید که دو مشکل سوخت های فسیلی (که آلودگی هوا و رو به پایان بودن سوخت فسیلی است) را نداشته باشد؟
با تحقیق بیشتر می توانید ایده های بیشتری از این مقاله بگیرید.
مطالب مرتبط:
ایده برگزیده زیست نهمین دوره جشنواره پروژه های دانش آموزی
ایده برگزیده نانو نهمین دوره جشنواره پروژه های دانش آموزی
ایده برگزیده کشاورزی نهمین دوره جشنواره پروژه های دانش آموزی
برترین های مسابقات نهمین جشنواره
برترین های سمینارهای علمی نهمین جشنواره
برترین های غرفه های نهمین جشنواره
تقدیر از مسابقات نهمین جشنواره
تقدیر از غرفه های نهمین جشنواره
بخش پروژه های دانش آموزی تبیان
تهیه و تنظیم: فاطمه گودرزی
