هوای پاک تر با سوخت هسته ای برای خودروها - خودرو های هسته ای

هوای پاک تر با سوخت هسته ای برای خودروها

از این پس و به لطف فناوری های نوین در عرصه دانش انرژی هسته ای ، می توان ابعاد جدیدی از کاربردهای بالقوه این انرژی قدرتمند را انتظار کشید که طی آن از تاسیسات و تجهیزات عریض و طویل متعارف و هیبت بزرگ رآکتورهای هسته ای برای به کار گیری سوخت اتمی دیگر خبری نیست و کار به جایی می رسد که استفاده از انرژی هسته ای را می توان در هیاتی متفاوت به سوی کاربردهای دم دستی و قابل حمل سوق داد.

سوخت هسته ای برای خودروها" src=" http://cdn.akairan.com/akairan/aka/images/a-da/da1/S-28.jpg" alt="هوای پاک تر با سوخت هسته ای برای خودروها" />

تحقیقات دانشمندان از فرم تازه کشف شده ای از اورانیوم حکایت دارد که می تواند نیروگاه های برق هسته ای را تا حد جای گرفتن در خودروی شما و نهایتا توانبخشی به آن کوچک سازی کند. به این ترتیب با معرفی نوع جدیدی از ملکول اورانیوم می توان دستیابی به اهداف بسیار ارزنده ای همچون داروها و سوخت هسته ای ارزان تر، خردتر و البته ایمن تر را نوید داد. در همین رابطه دانشمندان آزمایشگاه لوس آلاموس توانسته اند ملکول جدیدی از فرم شناخته شده نیترید اورانیوم را ارائه کنند که از سال ها قبل هدف مطالعه و جستجوی محققان بوده است، اما ماجرا به کشف این فرم جدید اورانیوم خلاصه نمی شود و این ملکول جدید علاوه بر مطرح کردن گزینه سوخت هسته ای ارزان تر و ایمن تر، می تواند از سوخت های فسیلی انرژی بیشتری استخراج کند و در نتیجه خودروها را به لحاظ کارآمدی سوخت در جایگاه ایده آل تری قرار دهد و البته جدا از کاربرد سوختی و توانبخشی به وسایل نقلیه می تواند به ارائه داروهای کارآمد ارزان تر نیز بینجامد.

این کشف جدید در حالی نوید دستاوردهای قابل ملاحظه ای از انرژی هسته ای پاک در آینده را می دهد که به گفته سرپرست گروه تحقیقاتی که شرح کشفیات آنها طی مقاله ای در شماره تازه ژورنال تخصصی شیمی طبیعت آمده است، نیتریدهای آکتینیدی (خانواده ای از ترکیبات رادیواکتیوی) نامزد اصلی سوخت های هسته ای آینده محسوب می شوند، ضمن این که چنین ترکیباتی قادرند پیوندهای کربن ـ هیدروژن را که بسیار محکم هستند نیز بشکنند. در واقع ترکیب نام آشنای حوزه انرژی هسته ای یعنی نیترید اورانیوم باعث شکافتن و جدا کردن اتم های هیدروژن از یک اتم کربن می شود که در نوع خود ماموریت سهل و ساده ای نیست.

نکته جالب قضیه این است که فرآیند مشابهی با چنین کارکردی هر روزه در موتور خودروها اتفاق می افتد، ولی متاسفانه حجم قابل ملاحظه ای از انرژی موجود در آن همه پیوندهای کربن ـ هیدروژن به صورت گرما تلف می شود.

به بیان دیگر، چنانچه این دو اتم بتوانند شکافته و از هم جدا شوند بدون آن که تمامی انرژی شان از دست رود، در آن صورت بنزین می تواند به نحو بسیار کارآمدتری نه تنها برای سوخت یک خودرو، بلکه برای بهبود بخشیدن به انواع کاملی از فرآورده های نفتی از پلاستیک ها گرفته تا داروها نیز مورد استفاده واقع شود.

در این میان البته مشکلی پیش روی دانشمندان قرار دارد و از بد حادثه این ملکول جدید زمانی که اتم های هیدروژن را از یک اتم کربن می شکافد، از میان می رود. در واقع برای این که نیترید اورانیوم به لحاظ تجاری واجد قابلیت ماندگاری و بقا شود، مجبور است اتم های هیدروژن را یکی پس از دیگری هدف هجوم خود قرار دهد و به این ترتیب خودش در حین فرآیند نابود نمی شود.

با این وصف، دانشمندان ناگزیر از تبدیل نیترید اورانیوم به یک سازمان دهنده یا همان کاتالیزور خواهند بود و این همان مقصودی است که به اعتقاد محققان باید عملی و میسر شود، اما در حال حاضر عملی نیست.

اما ظاهرا یافتن راه حلی برای این مشکل بزرگ را باید در جایی غیر از آزمایشگاه ها و حوزه عناصر و ترکیبات شیمیایی جستجو کرد. قضیه از این قرار است که هرچند دانشمندان ممکن است یک پیوندشکن ملکولی ارزان، مطمئن و قابل استفاده مجدد را در مشت خود نداشته باشند، ولی انگار طبیعت از قبل این کار را کرده است. سیتوکروم P۴۵۰ که عملا در هر ارگانیسمی روی زمین یافت می شود همان برگ طلایی مورد نظر دانشمندان است. این ماده آنزیمی است که ردپای آن را در شمار انبوهی از ترادیسی یا دگرگونی های شیمیایی از ایجاد کردن انرژی در میتوکندری ها گرفته تا متابولیسم داروها می توان سراغ گرفت.

دانشمندان معتقدند نتایج تحقیقات شان از این واقعیت حکایت دارد که نیترید اورانیوم همانند سیتوکروم P۴۵۰ می تواند پیوندهای کربن ـ هیدروژن را بشکند. در واقع دانشمندان با مطالعه دقیق شیوه ای که نیترید اورانیوم پیوندهای کربن ـ هیدروژن را می شکند، می توانند درخصوص روشی که سیتو کروم P۴۵۰ همین مأموریت را در طبیعت به انجام می رساند به اطلاعات بیشتر و باارزش تری دست پیدا کنند، چراکه این فرآیند به رغم اهمیت زیست شناختی و همچنین اهمیت اقتصادی بالقوه ای که دارد، تاکنون آن طور که باید و شاید مورد شناخت و مطالعه درست قرار نگرفته است.

ابعاد مختلف این کشف جدید و اهمیت خود موضوع، فرم جدید ملکولی اورانیوم توجه محققان زیادی را به خود جلب کرده است و هر یک جنبه خاصی از آن را مورد بحث و اظهارنظر قرار داده اند. در این میان هر چند به اعتقاد برخی دانشمندان، جالب توجه ترین جنبه این ملکول جدید را می توان شیمی آن دانست، ولی آنچه بیش از همه کانون توجه سایر محققان قرار گرفته و بر آن اتفاق نظر دارند این واقعیت کتمان ناپذیر است که ملکول جدید اورانیوم حرف های زیادی برای گفتن دارد، اما عامل محرک و انگیزه واقعی برای ایجاد این ملکول جدید را همان کاربرد پیشنهاد شده اش به عنوان یک سوخت هسته ای نوین می توان قلمداد کرد.

محققان معتقدند نیترید اورانیوم می تواند به جایی ختم شود که تصورش هم خالی از هیجان نیست. این مقصد مهم و ارزشمند نیروگاه های برق هسته ای کوچک، ارزان تر و حتی قابل حمل خواهد بود. در این میان مراکز بزرگی همچون ناسا و HPG و دیگر سازمان ها و مراکز تحقیقاتی که سهم قابل ملاحظه ای در پژوهش ها و دستاوردهای نسل آینده برق و قدرت را به خود اختصاص داده اند، همگی دنبال به کار گرفتن نیترید اورانیوم به عنوان یک سوخت هسته ای نسل آینده در رآکتورهایشان هستند.

البته به رغم ارتباط اورانیوم با موضوع تشعشعات مرگبار، این ملکول جدید حاوی اورانیوم تهی شده است که در نوع خود و از نقطه نظر رادیولوژیکی نسبتا بی ضرر نشان می دهد. ضمن این که فرصت های زیادی را در حوزه کاربردهای صنعتی و کاتالیزورها مطرح می کند. از طرفی محققان با امیدواری معتقدند فرصت های قابل ملاحظه ای که این ماده رادیو اکتیو جدید پیش می کشد، به حوزه کاربردهای صنعتی و شیمی مواد ختم نمی شود. در واقع داشتن قابلیتی که قادر به تخریب سریع، قابل اطمینان و کارآمد پیوندهای کربن ـ هیدروژن باشد می تواند باعث ارزان تر تمام شدن فرآیند تولید داروها و سایر مواد و ترکیبات شییمیایی مهم صنعتی شود و اهمیت آن زمانی بیشتر جلوه می کند که می بینیم بسیاری از این ترکیبات نفت محور هستند. به اعتقاد کارشناسان، نمی توان از کنار این واقعیت براحتی گذشت که فرآیند تصفیه و پالایش هر روزه نفت برای تولید جدول بلند بالایی از مواد و فرآورده ها، مستلزم صرف درجه حرارت های بالا، فشار بالا و مراحل چندگانه و در کل مترادف صرف مقادیر قابل توجه انرژی است.

با این اوصاف دانشمندان معتقدند اگر این ملکول جدید بتواند همین فرآیند پیوسته فرآوری و پالایش نفت را در درجه حرارت معمولی، فشار معمولی و طی یک مرحله واحد به انجام برساند، به معنای آن است که این ملکول کوچک، زمان و سرمایه را برای ما پس انداز و صرفه جویی کرده است.
  
 
روزنامه جام جم
ویرایش و تلخیص:برگزیده ها

خودرو های هسته ای , کاربردسوخت هسته ای درخودرو