۱۶ ژوئیه ۲۰۲۵، عکس از نویسنده: امیر خُلَم -راه‌اندازی تولید هیدروژن سبز با استفاده از فاضلاب در محیط آزمایشگاهی.
هیدروژن سبز به عنوان یک سوخت پاک کلیدی برای آینده ظهور کرده است و نویدبخش عدم انتشار گازهای گلخانه‌ای در صورت تولید با انرژی تجدیدپذیر است. اما این فرآیند معمولاً به حجم زیادی از آب شیرین تصفیه شده نیاز دارد که در مناطق کم آب، چالشی پرهزینه است.
از سوی دیگر، بیش از ۸۰٪ از فاضلاب جهانی بدون تصفیه در محیط زیست رها می‌شود و باعث آسیب‌های جدی زیست‌محیطی می‌شود.اکنون، تیمی به رهبری دانشگاه RMIT راهی برای حل هر دو مشکل با یک اختراع پیدا کرده است.
فناوری تجربی آنها، بار آلاینده فاضلاب را به کاتالیزوری برای تولید هیدروژن سبز تبدیل می‌کند و مسیری را برای تولید سوخت پایدار بدون نیاز به آب شیرین ارائه می‌دهد.این تحقیق که با همکاری دانشگاه ملبورن، سینکروترون استرالیا و دانشگاه نیو ساوت ولز انجام شده است، با هدف تبدیل یک مسئولیت زیست‌محیطی جهانی به یک دارایی مولد انجام می‌شود.
دستاورد این تیم از فلزاتی که از قبل در فاضلاب وجود دارند، مانند پلاتین، کروم و نیکل، برای افزایش فرآیند تولید هیدروژن استفاده می‌کند. این سیستم به جای فیلتر کردن این فلزات، آنها را جذب و استفاده می‌کند.
دانشیار نصیر محمود از دانشکده علوم RMIT گفت: “مزیت نوآوری ما نسبت به دیگران برای تولید هیدروژن سبز این است که به جای نیاز به آب تصفیه شده یا مراحل اضافی، مواد ذاتی فاضلاب را مهار می‌کند.”
این تیم الکترودهای ویژه‌ای با سطح کربن جاذب ایجاد کرد که فلزات را از فاضلاب بیرون می‌کشد. سپس این فلزات کاتالیزورهای پایداری را تشکیل می‌دهند که به هدایت الکتریسیته و تسریع فرآیند تجزیه آب کمک می‌کنند.
محمود گفت: «این فلزات با سایر عناصر موجود در فاضلاب تعامل می‌کنند تا واکنش‌های الکتروشیمیایی مورد نیاز برای تجزیه آب به اکسیژن و هیدروژن را تقویت کنند.»
ماده کربنی مورد استفاده برای این الکترودها از ضایعات کشاورزی ساخته شده است و لایه دیگری از پایداری و بهره‌وری هزینه را به سیستم اضافه می‌کند.
در آزمایش‌های آزمایشگاهی، محققان دو الکترود را در ظرفی از فاضلاب نیمه تصفیه شده قرار دادند و از انرژی تجدیدپذیر استفاده کردند.در کاتد، مولکول‌های آب الکترون به دست آوردند و گاز هیدروژن آزاد کردند. در آند، الکترون از دست دادند و اکسیژن تولید کردند.
محمود گفت: «اکسیژن تولید شده را می‌توان دوباره در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب ادغام کرد تا با کاهش محتوای آلی، کارایی آنها را افزایش دهد.»
این سیستم به مدت ۱۸ روز به طور مداوم با حداقل کاهش عملکرد کار کرد.
فاضلاب مورد استفاده برای حذف جامدات، مواد آلی و مواد مغذی از قبل تصفیه شده بود، که آن را به نماینده‌ای از کاربردهای دنیای واقعی تبدیل می‌کند.
نوآوری RMIT بخشی از یک پلتفرم گسترده‌تر از سیستم‌های کاتالیزوری است که با هدف استفاده از منابع آب دشوار مانند فاضلاب و آب دریا برای تولید هیدروژن پاک طراحی شده است.
پروفسور نیکی اشتیاقی از دانشکده مهندسی RMIT گفت: «نوآوری ما هم به کاهش آلودگی و هم به کمبود آب می‌پردازد و به بخش‌های انرژی و آب سود می‌رساند. این فرآیند با استفاده از فاضلاب، به کاهش آلودگی کمک می‌کند و از موادی که به عنوان زباله در نظر گرفته می‌شوند، استفاده می‌کند.»
این تیم اکنون به دنبال شرکای صنعتی و دولتی برای گسترش این فناوری است. دکتر محمد حارث، یکی از محققان، گفت که تحقیقات بیشتری برای آزمایش این روش در انواع مختلف فاضلاب مورد نیاز است.
