![](https://sid.ir/cdn/sid/content/post/82183/167-SID.IR(493466)-1.jpg)
مقدمه :
امروزه در سراسر کره ی زمین با بحران زیست محیطی مواجه هستیم. زمین روز به روز در حال گرم شدن است و نداشتن تدابیر زیست محیطی به انحطاط زود هنگام آن منجر خواهد شد. آلودگی خاک ناشی از ضایعات صنعتی است که مواد مغذی آن را از بین می برند. با کاهش استخراج و بهره برداری از منابع طبیعی گام بزرگی در کاهش سرعت تخریب این سیاره برداشته ایم. در این مقاله ابتدا به توضیح و تفسیر پیل های سوختی و بعد طریقه ی تولید پد لاک پاک کن غیر سمی از طریق آن ها می پردازیم.
معرفی پیل سوختی :
تولید انرژی با استفاده از پیل های سوختی فناوری جدیدی است که جایگزین منابع انرژی طبیعی شده است. در پیل های سوختی انرژی الکتریکی طی یک واکنش الکتروشیمیایی ( نه احتراق) تولید می شود. این پیل های سوختی شامل سوخت، ماده ی اکسید کننده، مایع الکترولیت، آند، کاتد، غشای تبادل پروتونی و کاتالیست هستند. این یک منبع تامین انرژی تمیز، پربازده و بدون آلودگی صوتی و زیست محیطی است. بر خلاف باتری ها نیازی به شارژ سلول نیست و تا زمانی که منبع سوختی تامین گردد انرژی الکتریکی به طور پیوسته تولید می شود.
در سلول سوختی هیدروژن تامین شده از سوخت، از آند و اکسیژن از بخش کاتد عبور می کند. در قسمت آند کاتالیزورهایی قرار دارند. این کاتالیزورها مولکول هیدروژن (H2) را به پروتون و الکترون تقسیم می کند. پروتن ها (H+) از یک غشای متخلخل عبور کرده و وارد بخش الکترولیت می شوند. در حالی که الکترون ها به وسیله ی یک مدار به سمت بالا حرکت کرده و جریان الکتریکی برقرار می شود. در حین فرایند تولید الکتریسیته گرمای زیادی آزاد می گردد. در بخش کاتد، الکترون ها، پروتن ها (H+) و اکسیژن برای تشکیل مولکول آب با یکدیگر ترکیب می شوند.
مزایای تولید انرژی با پیل سوختی :
از آن جایی که هیچ بخش متحرکی در این سلول های سوختی وجود ندارد، فرآیند تولید برق بدون ایجاد هرگونه صدایی و با درصد اطمینان بالا انجام می شود. از طرفی شیمیایی بودن واکنش موجب تولید بدون آلودگی زیست محیطی می شود. سوخت این سلول ها هیدروژن خالص بدون کربن است. محصولات این واکنش الکتروشیمیایی الکتریسیته، آب و گرما هستند. در برخی از سلول های سوختی از سوخت های هیدروکربنی مانند گاز طبیعی، بیوگاز، متانول و ... استفاده می شود. در پیل های سوختی بجای فرآیند احتراق از یک واکنش شیمیایی برای تولید برق استفاده می شود. لذا بازده بالاتری نسبت به شیوه های سنتی تولید انرژی همچون توربین های بخار و موتورهای احتراق داخلی دارند.
بهبود عملکرد پیل سوختی :
برای افزایش بازده و راندمان پیل سوختی می توان از انرژی گرمایی که محصول جانبی واکنش شیمیایی است، در مبدل های گرمایی یا سیستم های تبرید استفاده کرد. اینگونه می توان از هدر رفت انرژی جلوگیری نمود.
سایز و ابعاد پیل های سوختی قابل تغییر است. می توان سلول های سوختی را به یکدیگر متصل کرد و از آنها برای تامین انرژی در سیستم های بزرگ استفاده نمود. سلول های سوختی قادر به تامین سوخت خانه ها، بیمارستان ها، مراکز دولتی، و سیستم های حمل و نقل عمومی هستند. بنابراین سلول های سوختی از نظر اندازه و قدرت بسیار متفاوت هستند.
انواع پیل سوختی و مزیت آن ها :
غشای مورد استفاده در بخش الکترولیت عموما یک غشای متخلخل پلیمری است. کاتالیست مورد استفاده در دیواره ی غشا نیز عموما یک فلز گرانبها مانند پلاتین است. مزیت استفاده از این غشاها نسبت به سایر سلول های سوختی، کارکردن در دمای پایین تر بین 80 تا 200 درجه فارنهایت است. از انواع سلول های سوختی می توان به سلول سوختی کربنات مذاب، سلول سوختی فسفریک اسید، سلول سوختی با غشای تبادل پروتنی، سلول سوختی با متانول مستقیم، و سلول سوختی قلیایی اشاره کرد. از جمله مزیت پیل سوختی بازدهی بالا، انتشار گازهای بسیار کم (مایل به صفر)، تامین انرژی امن، قابل اطمینان بودن، قابلیت تغییر سوخت، دوام، تغییر ابعاد و بی صدا بودن است.
از هیدروژن به طور گسترده به عنوان یک منبع تامین انرژی پاک در سلول های سوختی استفاده می شود. در شیوه های سنتی با شکستن مولکول آب به H2 و O2 برای تامین انرژی سلول های سوختی استفاده می شود. در این میان هیدروژن به عنوان یک سوخت ارزشمند و اکسیژن با ارزش کمتری شناخته می شوند.
نوآوری در تولید اتیل استات :
گروهی از محققان تصمیم گرفتند برای تامین انرژی سلول به جای آب از یک ماده ی دیگر حاوی هیدروژن و اکسیژن استفاده کنند. آن ها دریافتند با استفاده از اجزای واکنش و انتخاب کاتالیست مناسب می توانند مولکول های ارگانیک زیادی را تولید کنند و به دست مصرف کننده برسانند.
آن ها به منظور سازگار بودن واکنش با محیط زیست با یکی از عناصر فراوان در زمین مانند کبالت و اکسیژن، کاتالیزوری برای این فرآیند طراحی کردند. انجام واکنش تقسیم آب با اتانول و کاتالیزور اکسید کبالت باعث تولید، گاز هیدروژن ( H2) و حلال اتیل استات شد.
![](https://sid.ir/cdn/sid/content/post/82183/167-SID.IR(493466)-2.png)
اتیل استات چیست ؟
اتیل استات یک حلال استری است. این حلال استری ماده ی اصلی تولید پدهای لاک پاک کن، آنتی بیوتیک ها، ژل های ضد جوش، تولید چرم مصنوعی، رنگ، ظروف یکبار مصرف آلومینیومی، فیلم های پلی استر، حلال های تمیز کننده ی دستگاه های چاپ (UV wash)، چاپ فلکسوگرافی، تمیز کننده ی مدار ها و کافئین گیری از قهوه و چای است. بیشترین کاربرد اتیل استات در صنعت چاپ و بسته بندی است.
تولید حلال پرمتقاضی در صنعت چاپ، رنگ، چسب و ... از مزیت های این نوآوری است. علاوه بر این حلال اتیل استات تنها محصول جانبی این واکنش (به غیر از مولکول هیدروژن) است. بنابراین تولید کنندگان می توانند با استفاده از این پیل ها علاوه بر تامین برق مجموعه ی خود، به اتیل استات خالص دست یابند. این پیشرفت می تواند راه را برای تولید حلال های شیمیایی طی فرآیند های سبز و با صرف انرژی کمتر هموار کند.
خواص اتیل استات :
اتیل استات با فرمول شیمیایی C4H8O2 یک حلال استری است که به خوبی در دیگر حلال های شیمیایی مانند الکل، استون و کلروفرم حل می شود. سمیت کم این ماده و قیمت مناسب آن موجب شده تا به عنوان یک حلال جذاب در صنایع شناخته شود. از جمله بازارهای روبه رشد اتیل استات، بازار صنایع آرایشی بهداشتی است. در تولید لاک پاک کن ها، محصولات محافظت و مراقبت از ناخن، ریمل، ژل حالت دهنده ابرو و ضدجوش ها از اتیل استات استفاده می شود.
خرید اتیل استات
در حال حاضر واحد های تولیدی زیادی در ایران مشغول تولید این حلال استری هستند. شرکت حلال تجارت آپادانا یکی از بزرگترین تولید کنندگان این حلال در ایران است. اتیل استات به صورت بشکه و فله توسط این شرکت در بازار مواد شیمیایی شورآباد و اصفهان عرضه می شود.
اتیل استات در لوازم آرایشی و بازار آن
مردم ایران طبق آمار حدود 5/4 % ،آلمان 5/1% ، و مردم فرانسه و انگلستان حدود 7/1% از درآمد خود را برای خرید لوازم آرایش و محصولات زیبایی صرف می کنند. آمار ایران حدود 3 برابر کشورهای اروپایی است. طبق آمار اعلام شده از اتحادیه ی لوازم آرایش ایران، حدود 2/1 میلیارد دلار از 2/7 میلیارد دلار واردات لوازم آرایش در خاورمیانه به کشور ایران اختصاص دارد. تعداد افراد مصرف کننده ی لوازم آرایشی در ایران حدود 15 میلیون نفر هستند.
با تقسیم گردش مالی سالانه بر این تعداد می توان دریافت که هر مصرف کننده حدود 140 دلار در سال برای خرید لوازم آرایشی بهداشتی هزینه می کند. پورتال آمار آنلاین آلمان نشان می دهد هر اروپایی سالانه 99 دلار برای این محصولات هزینه می کند. بازار ایران یکی از بازارهای سرمایه گذاری جذاب برای سرمایه گذاران خارجی است. در چند سال اخیر تولید لوازم آرایشی- بهداشتی در ایران افزایش یافته است.
در سال 2021 شاهد افزایش صادرات این محصول از ایران بوده ایم. پیش بینی می شود در سال 2015 صادرات ترکیبات آرایشی رشد چشم گیری داشته باشد. کشور آذربایجان یکی از مقاصد اصلی صادرات لوازم آرایش ایران است. حدود 38% از کل صادرات ایران به این کشور است. کشور های ارمنستان و گرجستان از نظر میزان صادرات در رتبه های دوم و سوم قرار دارند. لبنان، لوکزامبورگ، گرجستان، افغانستان و قرقیزستان نیز در پله های بعد هستند.
به طور کلی جوامع امروز گرایش زیادی به استفاده از محصولات آرایشی دارند. گذر زمان موجب افزایش تعداد مصرف کنندگان این ترکیبات شده است. در نمودار زیر پیش بینی های انجام شده برای میزان مصرف ترکیبات آرایشی قابل مشاهده است.
![images_1694067727_64f96c0fdc6c4.png](https://sid.ir/cdn/sid/content/post/82183/167-SID.IR(493466)-3.png)
*مسئولیت صحت و سُقم محتوای این پست برعهدهی سفارشدهنده است.*