አዲስ ቴክኖሎጂ የካርቦን ዳይኦክሳይድን ወደ ፈሳሽ ነዳጅ መለወጥ ያሻሽላል

ከዚህ በታች ያለውን ቅጽ ይሙሉ እና "ካርቦን ዳይኦክሳይድን ወደ ፈሳሽ ነዳጅ ለመቀየር አዲስ የቴክኖሎጂ ማሻሻያ" ፒዲኤፍ ቅጂን በኢሜል እንልክልዎታለን
ካርቦን ዳይኦክሳይድ (CO2) የሚቃጠል የቅሪተ አካል ነዳጆች እና በጣም የተለመደው የግሪንሀውስ ጋዝ ምርት ነው፣ ይህ ደግሞ ዘላቂ በሆነ መንገድ ወደ ጠቃሚ ነዳጆች ሊቀየር ይችላል። የ CO2 ልቀቶችን ወደ ነዳጅ መኖነት ለመቀየር አንዱ ተስፋ ሰጭ መንገድ ኤሌክትሮኬሚካል ቅነሳ የሚባል ሂደት ነው። ነገር ግን ለንግድ ምቹ ለመሆን፣ ተጨማሪ ተፈላጊ የካርበን የበለጸጉ ምርቶችን ለመምረጥ ወይም ለማምረት ሂደቱ መሻሻል አለበት። አሁን በኔቸር ኢነርጂ መጽሔት ላይ እንደዘገበው ሎውረንስ በርክሌይ ብሔራዊ ላቦራቶሪ (በርክሌይ ላብ) ለረዳት ምላሽ ጥቅም ላይ የዋለውን የመዳብ ማነቃቂያ ገጽታ ለማሻሻል አዲስ ዘዴ ፈጥሯል, በዚህም የሂደቱን ምርጫ ይጨምራል.
በበርክሌይ ላብ የኬሚካል ሳይንስ ዲፓርትመንት ከፍተኛ ሳይንቲስት እና በዩኒቨርሲቲው የኬሚካል ምህንድስና ፕሮፌሰር የሆኑት አሌክሲስ "ለዚህ ምላሽ በጣም ጥሩው መዳብ እንደሆነ ብናውቅም ለተፈለገው ምርት ከፍተኛ ምርጫን አያቀርብም" ብለዋል. የካሊፎርኒያ, በርክሌይ. ፊደል ተናግሯል። "የእኛ ቡድን ይህን አይነት መራጭነት ለማቅረብ የተለያዩ ዘዴዎችን ለመስራት የአስካኙን አካባቢያዊ አከባቢን መጠቀም እንደምትችል ተገንዝቧል።"
በቀደሙት ጥናቶች ተመራማሪዎች በካርቦን የበለፀጉ ምርቶችን በንግድ እሴት ለመፍጠር ምርጡን የኤሌክትሪክ እና የኬሚካል አከባቢን ለማቅረብ ትክክለኛ ሁኔታዎችን አዘጋጅተዋል ። ነገር ግን እነዚህ ሁኔታዎች በውሃ ላይ የተመሰረቱ ተላላፊ ቁሳቁሶችን በመጠቀም በተለመደው የነዳጅ ሴሎች ውስጥ በተፈጥሮ ከሚከሰቱ ሁኔታዎች ጋር ይቃረናሉ.
በነዳጅ ሴል የውሃ አካባቢ ውስጥ ጥቅም ላይ ሊውል የሚችለውን ንድፍ ለመወሰን የኢነርጂ ሚኒስቴር ፈሳሽ ሰንሻይን አሊያንስ የኢነርጂ ፈጠራ ማእከል ፕሮጀክት አካል ሆኖ ቤል እና ቡድኑ ወደ ionomer ቀጭን ንብርብር ተለወጠ ፣ ይህም የተወሰኑ ክፍያዎችን ይፈቅዳል። ሞለኪውሎች (ions) ለማለፍ. ሌሎች ionዎችን ያስወግዱ. በጣም በተመረጡ የኬሚካላዊ ባህሪያት ምክንያት, በተለይም በማይክሮ አካባቢ ላይ ጠንካራ ተጽእኖ ለመፍጠር ተስማሚ ናቸው.
በቤል ቡድን ውስጥ የድህረ ዶክትሬት ተመራማሪ እና የፅሁፉ የመጀመሪያ ደራሲ ቻንዮን ኪም የመዳብ ቀስቃሾችን ገጽታ በሁለት የጋራ ionመሮች ናፊዮን እና ቀጣይነት እንዲለብሱ ሀሳብ አቅርበዋል ። ቡድኑ ይህን ማድረግ በካርቦን የበለጸጉ ምርቶችን በቀላሉ ወደ ጠቃሚ ኬሚካሎች እንዲመረት ለማድረግ የፒኤች መጠንን እና የውሃ መጠንን እና የካርቦን ዳይኦክሳይድን ጨምሮ አካባቢን መለወጥ እንዳለበት ገምቷል። ምርቶች እና ፈሳሽ ነዳጆች.
ተመራማሪዎቹ በእያንዳንዱ ionomer ስስ ሽፋን እና ሁለት ionomers ድርብ ሽፋን በአንድ ፖሊመር ማቴሪያል የተደገፈ የመዳብ ፊልም ላይ አንድ ፊልም በመቀባት በእጅ ቅርጽ ካለው ኤሌክትሮኬሚካል ሴል አንድ ጫፍ አጠገብ ማስገባት ይችላሉ. ካርቦን ዳይኦክሳይድን ወደ ባትሪው ውስጥ ሲያስገቡ እና ቮልቴጅ ሲጠቀሙ በባትሪው ውስጥ የሚፈሰውን አጠቃላይ ፍሰት ይለካሉ. ከዚያም በምላሹ ጊዜ በአቅራቢያው ባለው የውኃ ማጠራቀሚያ ውስጥ የተሰበሰበውን ጋዝ እና ፈሳሽ ይለካሉ. ለሁለት-ንብርብር ጉዳይ, በካርቦን የበለጸጉ ምርቶች በምላሹ ከሚፈጀው ኃይል 80% የሚይዙት - ባልተሸፈነው መያዣ ውስጥ ከ 60% በላይ ነው.
ቤል "ይህ የሳንድዊች ሽፋን ከሁለቱም ዓለማት ምርጡን ያቀርባል-ከፍተኛ የምርት ምርጫ እና ከፍተኛ እንቅስቃሴ" ብለዋል. ባለ ሁለት ንብርብር ንጣፍ በካርቦን የበለጸጉ ምርቶች ላይ ብቻ ጥሩ አይደለም, ነገር ግን በተመሳሳይ ጊዜ ኃይለኛ ጅረት ይፈጥራል, ይህም የእንቅስቃሴ መጨመርን ያሳያል.
ተመራማሪዎቹ የተሻሻለው ምላሽ በቀጥታ በመዳብ አናት ላይ ባለው ሽፋን ውስጥ የተከማቸ ከፍተኛ የ CO2 ክምችት ውጤት ነው ብለው ደምድመዋል። በተጨማሪም, በሁለቱ ionመሮች መካከል ባለው ክልል ውስጥ የሚከማቹ አሉታዊ ሞለኪውሎች ዝቅተኛ የአካባቢ አሲድነት ይፈጥራሉ. ይህ ጥምረት ionomer ፊልሞች በማይኖሩበት ጊዜ የሚከሰቱትን የማጎሪያ ግብይቶችን ያስወግዳል።
የምላሹን ውጤታማነት የበለጠ ለማሻሻል ተመራማሪዎቹ CO2 እና ፒኤች ለመጨመር ሌላ ዘዴ እንደ ionomer ፊልም የማይፈልግ ቀደም ሲል ወደተረጋገጠ ቴክኖሎጂ ዘወር ብለዋል ። በድርብ-ንብርብር ionomer ሽፋን ላይ pulsed ቮልቴጅን በመተግበር ተመራማሪዎቹ በካርቦን የበለጸጉ ምርቶች ላይ ያልተሸፈነ መዳብ እና የማይንቀሳቀስ ቮልቴጅ 250% ጭማሪ አግኝተዋል።
ምንም እንኳን አንዳንድ ተመራማሪዎች ሥራቸውን የሚያተኩሩት በአዳዲስ ማነቃቂያዎች እድገት ላይ ነው, የአደጋው ግኝት የአሠራር ሁኔታዎችን ግምት ውስጥ አያስገባም. በካታላይት ወለል ላይ ያለውን አካባቢ መቆጣጠር አዲስ እና የተለየ ዘዴ ነው.
ከፍተኛ መሐንዲስ አደም ዌበር “ሙሉ በሙሉ አዲስ የሚያነቃቃ ነገር አላመጣንም፣ ነገር ግን ስለ ምላሽ ኪነቲክስ ያለንን ግንዛቤ ተጠቅመን ይህንን እውቀት ተጠቅመን የካታሊስት ድረ-ገጽ አካባቢን እንዴት መለወጥ እንዳለብን እንድናስብበት ተጠቅመንበታል። በበርክሌይ ላቦራቶሪዎች ውስጥ በሃይል ቴክኖሎጂ መስክ የሳይንስ ሊቃውንት እና የወረቀት ደራሲዎች.
የሚቀጥለው እርምጃ የታሸጉ ማነቃቂያዎችን ማምረት ማስፋፋት ነው. የበርክሌይ ላብ ቡድን የመጀመሪያ ሙከራዎች ትናንሽ ጠፍጣፋ ሞዴል ስርዓቶችን ያካተተ ሲሆን እነዚህም ለንግድ ትግበራዎች ከሚያስፈልጉት ሰፊ ቦታ ያላቸው ባለ ቀዳዳ መዋቅሮች በጣም ቀላል ነበሩ። "በጠፍጣፋ መሬት ላይ ሽፋን ማድረግ አስቸጋሪ አይደለም. ነገር ግን የንግድ ዘዴዎች ጥቃቅን የመዳብ ኳሶችን መሸፈንን ሊያካትቱ ይችላሉ” ሲል ቤል ተናግሯል። ሁለተኛ ደረጃ ሽፋን መጨመር አስቸጋሪ ይሆናል. አንደኛው አማራጭ ሁለቱን ሽፋኖች በአንድ ላይ በማጣመር በሟሟ ውስጥ ማስቀመጥ እና ፈሳሹ በሚተንበት ጊዜ እንደሚለያዩ ተስፋ እናደርጋለን። ካላደረጉስ? ቤል “ብልጥ መሆን ብቻ አለብን” ሲል ደምድሟል። Kim C፣ Bui JC፣ Luo X እና ሌሎችን ተመልከት። በመዳብ ላይ ባለ ሁለት ሽፋን ionomer ሽፋን በመጠቀም የ CO2 ወደ ባለ ብዙ ካርቦን ምርቶች ኤሌክትሮ-ቅነሳ ብጁ ማነቃቂያ ማይክሮ ኤንቬንሽን። ናት ኢነርጂ 2021; 6 (11): 1026-1034. ዶኢ፡10.1038/s41560-021-00920-8
ይህ ጽሑፍ ከሚከተለው ጽሑፍ ተባዝቷል. ማስታወሻ፡ ቁሱ ለይዘት እና ርዝማኔ ተስተካክሎ ሊሆን ይችላል። ለበለጠ መረጃ እባክዎን የተጠቀሰውን ምንጭ ያነጋግሩ።