۱۱ مه ۲۰۲۵-بازیافت پیل سوختی از امواج صوتی برای حذف PFAS استفاده می‌کند – منبع: دانشگاه لستر
یک تکنیک جدید که از امواج صوتی برای جداسازی مواد برای بازیافت استفاده می‌کند، می‌تواند به جلوگیری از نشت مواد شیمیایی بالقوه مضر به محیط زیست کمک کند.محققان دانشگاه لستر انگلستان به یک نقطه عطف بزرگ در بازیافت پیل سوختی دست یافته‌اند و تکنیکی را برای جداسازی کارآمد مواد کاتالیزور ارزشمند از غشاهای پلیمری فلوئوردار (PFAS) – که اغلب به عنوان «مواد شیمیایی همیشگی» شناخته می‌شوند – توسعه داده‌اند.
این روش جدید به چالش‌های حیاتی زیست‌محیطی ناشی از PFAS که به عنوان آلوده‌کننده‌ی آب آشامیدنی و دارای پیامدهای جدی برای سلامتی شناخته می‌شوند، می‌پردازد.
پیل‌های سوختی و الکترولیزکننده‌های آب اجزای اساسی سیستم‌های هیدروژنی هستند که خودروها، قطارها و اتوبوس‌ها را تغذیه می‌کنند و به غشاهای پوشیده شده با کاتالیزور (CCM) حاوی فلزات گرانبهای گروه پلاتین وابسته هستند.با این حال، چسبندگی قوی بین لایه‌های کاتالیزور و غشاهای PFAS، بازیافت را دشوار کرده است. این روش مقیاس‌پذیر جدید از خیساندن در حلال آلی و «فراصوت فراصوت» برای جداسازی مؤثر این مواد استفاده می‌کند.
دکتر جیک یانگ، که در بخش شیمی دانشگاه کار می‌کند، در یک بیانیه رسانه‌ای گفت: «این روش ساده و مقیاس‌پذیر است. اکنون می‌توانیم غشاهای PFAS را بدون مواد شیمیایی مضر از فلزات گرانبها جدا کنیم – انقلابی در نحوه بازیافت سلول‌های سوختی.»سلول‌های سوختی مدت‌هاست که به عنوان فناوری پیشرفته برای انرژی پاک معرفی شده‌اند، اما هزینه بالای فلزات گروه پلاتین به عنوان یک محدودیت دیده شده است. اقتصاد چرخشی در این فلزات، این فناوری پیشرفته را یک قدم به واقعیت نزدیک‌تر می‌کند.»
با تکیه بر این موفقیت، یک مطالعه‌ی تکمیلی، فرآیند لایه‌لایه شدن مداوم را معرفی کرد که در آن از یک سونوترود تیغه‌ای سفارشی استفاده می‌شود که از امواج فراصوت با فرکانس بالا برای تقسیم غشاها و تسریع بازیافت استفاده می‌کند. این فرآیند حباب‌هایی ایجاد می‌کند که در صورت قرار گرفتن در معرض فشار بالا، از بین می‌روند، به این معنی که کاتالیزورهای گرانبها می‌توانند در دمای اتاق در عرض چند ثانیه جدا شوند.
این فرآیند نوآورانه که با همکاری شرکت جانسون متی اختراع شده است، هم پایدار و هم از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است و راه را برای پذیرش گسترده هموار می‌کند.
راس گوردون، دانشمند ارشد تحقیقات در جانسون متی، گفت: «توسعه‌ی امواج فراصوت با شدت بالا برای جداسازی غشاهای حاوی کاتالیزور، انقلابی در نحوه‌ی رویکرد ما به بازیافت پیل سوختی است.»
با افزایش مداوم تقاضا برای پیل سوختی، این پیشرفت با فراهم کردن امکان بازیافت کارآمد اجزای انرژی پاک برای مقابله با چالش‌های زیست‌محیطی آینده قبل از اینکه به چالشی بزرگ تبدیل شوند، به اقتصاد چرخشی کمک می‌کند.
