مسیرهای پایدار اکسیداسیون با استفاده از مواد حاصل از زیست توده به عنوان جایگزینی برای واکنش تولید اکسیژن در الکترولیز آب

تجزیه الکتروشیمیایی آب یکی از فناوری های نویدبخش برای تولید پایدار هیدروژن به شمار می رود اما کارایی آن به طور بنیادی توسط واکنش تولید اکسیژن (OER) محدود شده است؛ واکنشی که از نظر سینتیکی کند بوده و به پتانسیل های بیش از حد نیاز دارد. به منظور غلبه بر این محدودیت ها جایگزینی OER با اکسایش الکتروشیمیایی ترکیبات مشتق شده از زیست توده به عنوان یک راهبرد تحول آفرین مطرح شده است که ضمن کاهش مصرف انرژی امکان تولید همزمان مواد شیمیایی با ارزش افزوده را فراهم می سازد. این مطالعه به بررسی اکسایش آندی طیف متنوعی از ترکیب های زیست بنا از جمله زایلوز، ۵-هیدروکسی متیل فورفورال (HMF)، گلوکز، گلیسرول، متانول، اتانول، مشتقات لیگنین و اوره به عنوان جایگزین هایی برای OER در سامانه های الکترولیز هیبریدی آب می پردازد. این ترکیبات که از منابعی چون زیست توده لیگنوسلولزی، محصولات جانبی بیودیزل، پسماندهای کشاورزی و جریان های فاضلاب استخراج می شوند دارای ویژگی های اکسایش-کاهش مطلوبی بوده و در پتانسیل هایی به مراتب کمتر از OER تحت واکنش های چند الکترونی قرار می گیرند. ادغام این ترکیبات در پلتفرم های الکترولیز نه تنها موجب افزایش بهره وری تولید هیدروژن می شود، بلکه با اصول اقتصاد چرخشی نیز هم راستا بوده و به ارزش گذاری منابع تجدیدپذیر و پسماندهای زیستی کمک می کند. رفتار الکتروشیمیایی، مسیرهای واکنشی و تعاملات کاتالیستی هر ترکیب به طور انتقادی مورد بررسی قرار گرفته است تا ظرفیت بالقوه تجزیه آب با کمک زیست توده در تحول تولید هیدروژن سبز و یکپارچه سازی زیست پالایشگاه ها برجسته گردد.

کلیدواژه ها:

تجزیه ، آب ، زیست توده ، OER ، هیدروژن پاک