پژوهشی نوین با عنوان «طراحی و توسعه الکترودهای دومنظوره برای کاربرد همزمان در سلولهای سوختی میکروبی و ابرخازنها» با حمایت بنیاد ملی علم ایران در دانشگاه گیلان انجام شده است. این پژوهش که توسط مریم فرحمند حبیبی در دوره پسادکتری و با راهنمایی دکتر مجید آروند صورت گرفته، گامی مهم در جهت توسعه فناوریهای نوین انرژی و کاهش وابستگی به سوختهای فسیلی محسوب میشود.
به گزارش پایگاه خبری حکمرانی هوشمند، مریم فرحمند حبیبی، پژوهشگر پسادکتری دانشگاه گیلان، با اشاره به چالشهای ناشی از مصرف فزاینده سوختهای فسیلی و نیاز روزافزون به فناوریهای نوین انرژی، اظهار داشت: «کاهش منابع انرژی تجدیدناپذیر، تخریب محیطزیست و ضرورت توسعه سیستمهای ذخیرهسازی انرژی، اهمیت تحقیق و توسعه در حوزه فناوریهای تبدیل و ذخیره انرژی را دوچندان کرده است.»
وی در ادامه به معرفی سلولهای سوختی میکروبی بهعنوان یکی از فناوریهای نوظهور پرداخت و افزود: «سلولهای سوختی میکروبی با استفاده از فعالیت میکروارگانیسمها، مواد آلی را تجزیه کرده و همزمان انرژی شیمیایی موجود در آنها را به انرژی الکتریکی تبدیل میکنند. در کنار آن، ابرخازنها نیز به دلیل دانسیته توان بالا، طول عمر چرخهای مناسب، ایمنی مطلوب و هزینه نگهداری پایین، بهعنوان یکی از گزینههای مهم ذخیرهسازی انرژی مورد توجه قرار گرفتهاند.»
این پژوهشگر با اشاره به نقش تعیینکننده مواد الکترودی در عملکرد این سیستمها تصریح کرد: «خواص الکتروشیمیایی سلولهای سوختی میکروبی و ابرخازنها بهشدت به ویژگیهای الکترود مورد استفاده وابسته است. ازاینرو، طراحی و توسعه مواد الکترودی جدید با عملکرد بالا، یکی از نیازهای اساسی برای گسترش کاربرد این فناوریها محسوب میشود.»
وی در تشریح رویکرد نوآورانه این پژوهش گفت: «در این پژوهش، طراحی الکتروکاتالیستهای دومنظوره مورد توجه قرار گرفته است؛ موادی که میتوانند هم در واکنش کاهش اکسیژن بهعنوان یک فرآیند کلیدی در سلولهای سوختی عمل کنند و هم قابلیت ذخیرهسازی انرژی در ابرخازنها را داشته باشند. این رویکرد با هدف ترکیب فعالیت کاتالیزوری مورد نیاز برای تولید انرژی و قابلیت ذخیره انرژی در یک ساختار واحد ارائه شده است.»
فرحمند حبیبی با اشاره به اهمیت ساختار الکترودها خاطرنشان کرد: «مهندسی ساختار و مورفولوژی مواد الکترودی نقش مهمی در افزایش کارایی آنها دارد. از همین رو، در این طرح تلاش شده است الکترودهایی با ساختار متخلخل و سطح ویژه بالا طراحی و ساخته شوند تا عملکرد آنها در کاربردهای مرتبط با سلولهای سوختی میکروبی و ابرخازنها مورد ارزیابی قرار گیرد.»
وی درباره ضرورت توسعه این فناوری اظهار داشت: «تولید انرژی از منابع تجدیدپذیر مانند خورشید، باد و انرژی زمینگرمایی بهدلیل نوسانات طبیعی، همواره با چالش ذخیرهسازی مواجه است. ذخیره انرژی تولیدشده در زمانهای مناسب و استفاده از آن در زمان کاهش تولید، یکی از راهکارهای مهم برای مدیریت بحران انرژی به شمار میرود. سیستمهای الکتروشیمیایی مانند سلولهای سوختی و خازنهای الکتروشیمیایی میتوانند نقش مهمی در این زمینه ایفا کنند.»
این پژوهشگر با اشاره به محدودیت کاتالیزورهای رایج، گفت: «کاتالیزورهای تجاری مبتنی بر فلزات گرانبهایی مانند پلاتین، بهدلیل هزینه زیاد و محدودیت منابع، استفاده گسترده از این فناوریها را با چالش مواجه کردهاند. به همین دلیل، توسعه الکتروکاتالیستهای مؤثر بر پایه فلزات غیرنجیب و اقتصادی، یکی از مسیرهای مهم پژوهشهای اخیر در این حوزه است.»
وی در ادامه به مزایای الکتروکاتالیستهای دومنظوره اشاره کرد و افزود: «الکتروکاتالیستهای دومنظوره میتوانند با کاهش هزینه و پیچیدگی سیستمها، افزایش دوام و انعطافپذیری تجهیزات و امکان استفاده از یک الکترود برای چند عملکرد، مزایای قابل توجهی نسبت به ساختارهای معمولی داشته باشند.»
فرحمند حبیبی در پایان با اشاره به کاربردهای گسترده اقتصادی و صنعتی سلولهای سوختی میکروبی و ابرخازنها، خاطرنشان کرد: «با توجه به کاربردهای گسترده اقتصادی و صنعتی سلولهای سوختی میکروبی و ابرخازنها، دستیابی به الکترودهای کارآمد و پایدار، گامی ضروری برای تجاریسازی این فناوریها محسوب میشود. این پژوهش تلاش دارد با ارائه ساختارهای الکترودی نوین، مسیر توسعه سیستمهای تبدیل و ذخیره انرژی پاک را هموارتر کند.»
انتهای پیام
مطالب مرتبط
منتخب اخیر
گفتگو داغ
وبسایتهای رسمی
درباره اندیشکده حکمرانی هوشمند
اندیشکده حکمرانی هوشمند (Smart Governance Think Tank) یک مرکز پژوهشی پیشرو در ایران است که با تمرکز بر حکمرانی دادهمحور، سیاستپژوهی، و توسعه ابزارهای هوشمند نظیر اطلس تجارت ایران فعالیت میکند. این اندیشکده با همکاری نخبگان دانشگاهی و فعالان اقتصادی، مسیر تحول در نظام تصمیمسازی کشور را هموار میسازد.
درباره رئیس اندیشکده حکمرانی هوشمند
سید طه حسین مدنی، رئیس اندیشکده حکمرانی هوشمند، از پژوهشگران برجسته در حوزه حکمرانی دادهمحور، سیاستگذاری هوشمند و اقتصاد دیجیتال است. ایشان با مقالات متعدد و حضور فعال در رسانهها، نقش مهمی در ترویج گفتمان حکمرانی هوشمند در ایران دارند. صفحه رسمی ایشان شامل مجموعهای از مقالات، مصاحبهها و یادداشتهای منتشر شده در رسانههای معتبر است.
کلمات کلیدی مرتبط: اندیشکده، حکمرانی هوشمند، صفحه رسمی اندیشکده حکمرانی هوشمند، اطلس تجارت ایران، سید طه حسین مدنی، رئیس اندیشکده حکمرانی هوشمند، صفحه رئیس اندیشکده، طه مدنی، taha madani، حکمرانی دیجیتال، هوش مصنوعی در سیاستگذاری، تجارت هوشمند، دادههای باز، حکمرانی مشارکتی، اقتصاد دانشبنیان، تحول دیجیتال در حکمرانی، مقالات رئیس اندیشکده، مصاحبههای طه مدنی، published in media، یادداشتهای تخصصی حکمرانی.
- اندیشکده حکمرانی هوشمند
- صفحه رسمی اندیشکده
- حکمرانی دادهمحور
- اطلس تجارت ایران
- رئیس اندیشکده حکمرانی هوشمند
- سید طه حسین مدنی
- صفحه رسمی رئیس اندیشکده
- مقالات رئیس اندیشکده حکمرانی هوشمند
- taha madani
- published in media طه مدنی
- گزارشهای تخصصی حکمرانی
- نشستهای علمی اندیشکده
- همکاری با اندیشکده حکمرانی هوشمند
- مصاحبههای سید طه حسین مدنی