محققان پژوهشکده فرآوری مواد معدنی جهاد دانشگاهی واحد تربیت مدرس با همکاری دانشگاه تربیت مدرس با استفاده از مواد معدنی ارزانقیمت تیوسیانات مس و هیبدرید آلی-معدنی سربی مانند متیل آمونیوم یدید که یک ترکیب نیمه هادی دو قطبی است موفق به طراحی سلول خورشیدی نانوساختار پروسکایتی با بازده حدود 23 درصد شدند.
دکتر مهدی اسکندری، سرپرست پژوهشکده فرآوری مواد معدنی با بیان اینکه در سالهای اخیر، سلولهای خورشیدی نسل سومی پروسکایتی نانوساختار به دلیل خواص بسیار خوب اپتیکی و الکتریکی، از جمله جذب نوری بالا، گاف انرژی مناسب و طول نفوذ زیاد حاملها بسیار مورد توجه محققان قرار گرفته است. وی ادامه داد: در این سلولها عموماً از یک هیبرید آلی-معدنی سربی مانند متیل آمونیوم یدید که یک ترکیب نیمه هادی دو قطبی است به عنوان مادهی جاذب نور استفاده میشود. تحقیقات نشان میدهد که تلفات نوری موجود در ساختار معمول مسطحی این نوع سلولها مانع از بازدهی انرژی بالای آنها میشود.
پیگمانهای بر پایه اکسید آهن ترکیباتی عمدتا وارداتی و استراتژیک بوده که در بسیاری از بخشهای صنعت نظیر سرامیک، بتن، پلاستیک و ... به عنوان جزیی جدایی ناپذیر و تعیین کننده مورد استفاده قرار میگیرد. همچنین از پیگمانهای اکسید آهن در پوششهای ضدخوردگی نیز استفاده میشود. به علاوه پیگمانهای بر پایه اکسید آهن به علت سمی نبودن، قیمت ارزان و در دسترس بودن امروزه به شکل گستردهای مورد توجه قرار گرفته است. این در حالیست که بسیاری از ترکیبات مورد استفاده در تولید پیگمانها نظیر ترکیبات کرومدار در برخی کاربردهای حساس به علت سمیت بالا از خطوط تولید پیگمان حذف شدهاند. پیرامون اهمیت بکارگیری پیگمانهای اکسید آهن علاوه بر موارد فوق میبایست به این مهم نیز اشاره نمود که مطابق آمار سازمان پیمایش زمینشناسی آمریکا، ایران از جهت منابع اکسید آهن در جایگاه ششم در دنیا واقع شده و یکی از با کیفیتترین اکسید آهن را از جهت خواص نوری و رنگی در منابع خود در جزیره هرمز دارد. لذا جذابیتهای اقتصادی تولید پیگمانهای بر پایه اکسید آهن از یک سو و وجود منابع ارزنده اکسید آهن با کیفیت در ایران از سوی دیگر میتواند پشتوانهی پژوهش در زمینه تولید این پیگمانها به سمت یک اقتصاد درونزا در کشور باشد. علیرقم وجود این منابع در کشور، شاهد تامین تمامی پیگمان مورد نیاز در صنعت کشور از طریق تامینکنندگان خارجی هستیم . هماتیت، مگنتیت، مگهمیت و گوئتیت مهمترین رنگدانههای اکسید آهن هستند و در تولید پیگمانهای قرمز، مشکی، قهوهای و زرد بهره گرفته شده است. این نوع از پیگمانها در دو حالت طبیعی و سنتزی هستند. نوع سنتزی این ترکیبات به علت آزادی در تعیین نوع مورفولوژی و اندازه ذرات و یکنواختی آنها میتواند موجب بهبود خواص نوری ترکیب و رنگدهی بهتر باشد.
فلزات گروه پلاتینیوم شامل پلاتین، پالادیم و رودیوم از مواد اولیه راهبردی در تولید کاتالیستهای خودرو هستند که بخش عمده نیاز کشور به آنها از طریق واردات تأمین میشود. با توجه به محدودیت منابع، نوسانات قیمت جهانی، تحریمها و ضرورت کاهش وابستگی ارزی، توسعه فناوری بازیابی این فلزات از منابع ثانویه مانند کاتالیستهای مستعمل، یک نیاز اساسی برای کشور محسوب میشود. اجرای این طرح با تولید سالانه ۳۰۰ هزار عدد کاتالیست خودرو، ضمن تأمین بخشی از نیاز داخلی، موجب صرفهجویی ارزی، افزایش امنیت زنجیره تأمین، توسعه اقتصاد چرخشی، کاهش آثار زیستمحیطی ناشی از پسماندهای صنعتی و ارتقای توانمندیهای فناورانه کشور در حوزه مواد پیشرفته خواهد شد.
امروزه تولید فلزات گرانبها از منابع ثانویه به یکی از روشهای رایج تولید این فلزات تبدیل گشته است. فلزات گروه پلاتینیوم شامل پلاتین، ردیوم و پالادیم از جمله فلزات بسیار با ارزش در دنیا هستند که دارای ذخایر اندکی میباشند ازاینرو درصد زیادی از تولیدات این فلز مربوط به بازیافت آنها از کاتالیستهای مستعمل صنایع پتروشیمی، کاتالیستهای خودرو و زبالههای الکتریکی میباشد. بر طبق آمار بیش از 50 درصد از فلزات این گروه که در کاتالیستهای خودرو استفاده میگردد از بازیافت آنها از کاتالیستهای مستعمل خودرو میباشد.
با توجه مشکلات کمبود کاتالیستهای خودرو در کشور و لزوم تأمین داخلی آنها این طرح میتواند فلزات مورد نیاز این کاتالیستها را فراهم نماید. ازآنجاییکه فلزات به کار رفته در کاتالیستها از جمله فلزات بسیار گرانقیمت در دنیا میباشند لذا تأمین آنها تنها از طریق بازیافت از منابع ثانویه امکانپذیر است. ازاینرو این طرح با فراهم نمودن این فلزات خط تولید کاتالیستهای خودرو را تکمیل خواهد نمود.
با تولید این فلزات میتواند عملاً چرخه تولید کاتالیستهای خودرو را تکمیل نماید. تولید فلزات با ارزش از منابع ثانویه یکی از محورهای فناوری هر کشور میتواند باشد. فناوری که در صورت کسب آن ارزش افزوده بسیار بالا با کارخانههایی با ظرفیت پایین را میتواند به دنبال داشته باشد. ازاینرو دستیابی به دانش و فناوری استحصال فلزات گرانبها از منابع ثانویه از اهمیت بسیاری برخوردار میباشد.
