Кунта кӑтартнӑ пек цемент завочӗсем климата ӑшӑтакан углекислӑ газӑн тӗп ҫӑлкуҫӗ пулса тӑраҫҫӗ. Анчах ҫав варалакан япаласенчен хӑшӗ-пӗрисене ҫӗнӗ йышши топливо туса хума пулать. Ҫак тӑвара вуншар ҫул е ытларах та упрама пулать.
Ку вӑл ҫӗнӗ технологисемпе климат улшӑнӑвне чакарма, унӑн витӗмне чакарма е хӑвӑрт улшӑнакан тӗнчене ҫӗнтерме пулӑшакан ҫӗнӗ технологисемпе ӗҫсене пӑхса тухнӑ тепӗр истори.
Ҫӗр атмосферине ӑшӑтма углекислӑ газ (CO2) кӑларакан ӗҫсем пулӑшаҫҫӗ. Сывлӑшран CO2 кӑларса ӑна упраса хӑварас шухӑш ҫӗнӗ мар. Анчах ӑна тума йывӑр, уйрӑмах ҫынсен укҫа-тенкӗ пур чухне. Ҫӗнӗ тытӑм CO2 вараланӑвӗн ыйтӑвне кӑшт урӑхла татса парать. Вӑл климата ӑшӑтакан газа хими мелӗпе топливо туса хурать.
Кӑрлачӑн 15-мӗшӗнче Кембриджри Массачусетс технологи институчӗн (MIT) тӗпчевҫисем хӑйсен ҫӗнӗлӗхӗсене Cell Reports Physical Science журналта пичетлесе кӑларнӑ.
Вӗсен ҫӗнӗ тытӑмӗ икӗ пая пайланать. Пӗрремӗш пайӗ сывлӑшри углекислӑ газа формиат ятлӑ молекулӑна куҫарса топливо туса кӑларассине пӗлтерет. Углекислӑ газ пекех, формиатра та пӗр углерод атомӗ тата икӗ кислород атомӗ, ҫавӑн пекех пӗр водород атомӗ пур. Форматра ытти темиҫе элемент та пур. Ҫӗнӗ тӗпчевре формат тӑварӗпе усӑ курнӑ, ӑна натрийрен е калирен илнӗ.
Ытларах топливнӑй элементсем водородпа ӗҫлеҫҫӗ, вӑл — ҫунма пултаракан газ, ӑна турттарма пӑрӑхсем тата пусӑмлӑ цистернӑсем кирлӗ. Анчах та топливнӑй элементсем формат ҫинче те ӗҫлеме пултараҫҫӗ. Ҫӗнӗ тытӑма аталантарма ертсе пыракан материалист Ли Цзю каланӑ тӑрӑх, форматӑн энерги содержанийӗ водородпа танлашать. Форматӑн водородран хӑш-пӗр лайӑх енӗсем пур, палӑртнӑ Ли Цзю. Вӑл хӑрушсӑртарах, ӑна пысӑк пусӑмпа упрама кирлӗ мар.
МИТри тӗпчевҫӗсем углекислӑ газран туса кӑларакан формиата тӗрӗслесе пӑхма топливнӑй элемент туса хатӗрленӗ. Малтан тӑвара шывпа хутӑштарнӑ. Унтан хутӑша топливнӑй элемента янӑ. Топливӑллӑ элемент ӑшӗнче формат хими реакцийӗнче электронсем кӑларнӑ. Ҫак электронсем топливӑллӑ элементӑн отрицательнӑй электродӗнчен лайӑх электрод патне юхса электричество схемине вӗҫленӗ. Ҫак юхакан электронсем — электричество токӗ — эксперимент вӑхӑтӗнче 200 сехет хушши пулнӑ.
МИТри Липе пӗрле ӗҫлекен материалист Чжэнь Чжан хӑйӗн ушкӑнӗ ҫӗнӗ технологие вунӑ ҫул хушшинче аталантарма пултарасса шанать.
MIT тӗпчев ушкӑнӗ углекислӑ газа топливо туса кӑлармалли тӗп ингредиент туса хума хими мелӗпе усӑ курнӑ. Малтанах ӑна питӗ шӗвеклӗ ирӗлчӗк ҫине лартнӑ. Вӗсем натрий гидроксидне (NaOH) суйласа илнӗ, ӑна пурте щелочь теҫҫӗ. Ҫакӑ хими реакцине пуҫлать, унтан натрий бикарбонатне (NaHCO3) туса кӑлараҫҫӗ, ӑна ытларах апат соди теҫҫӗ.
Унтан вӗсем электричествӑна ҫутрӗҫ. Электричество токӗ ҫӗнӗ хими реакцине пуҫарса янӑ, вӑл апат соди молекулинчи кашни кислород атомне ҫурса янӑ, унтан натри форматне (NaCHO2) хӑварнӑ. Вӗсен системи CO2-ри мӗнпур углерода тенӗ пекех — 96 процент ытла — ҫак тӑвара куҫарнӑ.
Кислорода кӑларма кирлӗ энерги формиатӑн хими ҫыхӑнӑвӗсенче упранать. Ли профессор формат ҫак энергие потенциаллӑ энергие ҫухатмасӑр вуншар ҫул хушши упрама пултарнине палӑртнӑ. Унтан вӑл топливнӑй элемент витӗр тухсан электричество туса кӑларать. Формат туса кӑларма усӑ куракан электричество хӗвел, ҫил е шыв энергийӗнчен килет пулсан, топливнӑй элемент туса кӑларакан электричество таса энерги ҫӑлкуҫӗ пулать.
Ҫӗнӗ технологие аталантарас тесен, Ли каланӑ тӑрӑх, «пирӗн пуян геологи ресурсӗсене тупмалла». Вӑл шӗвек базальт (AL-kuh-lye buh-SALT) ятлӑ чул тӗсне тӗпченӗ. Шывпа хутӑшсан ҫак чулсем ҫӑка пулса тӑраҫҫӗ.
Фарзан Каземифар — Калифорнири Сан-Хосе патшалӑх университетӗнче инженер. Унӑн тӗпчевӗсем ҫӗр айӗнчи тӑвар сийӗсенче углекислӑ газ упрасси ҫинче чарӑнса тӑраҫҫӗ. Сывлӑшран углекислӑ газ кӑларасси яланах йывӑр пулнӑ, ҫавӑнпа та хаклӑ пулнӑ, тет вӑл. Ҫавӑнпа та CO2-на формат пек усӑ курмалли продуктсем туса хуни тупӑшлӑ. Продукци хакӗ производство хакне саплаштарма пултарать.
Сывлӑшран углекислӑ газа тытас енӗпе нумай тӗпчевсем туса пынӑ. Сӑмахран, нумаях пулмасть Лихай университетӗнчи ӑсчахсен ушкӑнӗ сывлӑшри углекислӑ газа сӑрӑхтарса ӑна апат соди туса хумалли тепӗр меслет ҫинчен ҫырса кӑтартнӑ. Ытти тӗпчев ушкӑнӗсем ятарлӑ чулсенче CO2 упраҫҫӗ, ӑна хытӑ углерода куҫараҫҫӗ, унтан ӑна этанол, спирт топливи, туса кӑларма пулать. Ҫак проектсенчен ытларахӑшӗ пӗчӗк калӑпӑшлӑ, вӗсем сывлӑшри углекислӑ газӑн пысӑк шайне чакарма пысӑк витӗм кӳмен-ха.
Ку ӳкерчӗкре углекислӑ газпа ӗҫлекен ҫурт курӑнать. Кунта кӑтартнӑ хатӗр углекислӑ газа (хӗрлӗ тата шурӑ хӑмпӑсенчи молекулӑсене) формиат текен тӑвар (кӑвак, хӗрлӗ, шурӑ тата хура хӑмпӑсем) туса хурать. Ҫак тӑвара вара топливӑллӑ элементра электричество туса кӑларма усӑ курма пулать.
Каземифар пирӗн чи лайӑх вариант — «малтан парник газӗсене кӑларассине чакарасси» терӗ. Ҫакна тумалли майсенчен пӗри ​​вӑл — ҫӗр айӗнчи ҫунтармалли япаласене ҫил е хӗвел энергийӗ пек ҫӗнӗрен ҫуралакан энерги ҫӑлкуҫӗсемпе улӑштарасси. Ку вӑл — ӑсчахсем «декарбонизаци» текен куҫӑмӑн пӗр пайӗ. Анчах вӑл климат улшӑнӑвне чарма нумай енлӗ меслет кирлине хушса каланӑ. Ҫак ҫӗнӗ технологи углерода декарбонизацилеме йывӑр вырӑнсенче тытма кирлӗ, терӗ вӑл. Икӗ тӗслӗх илсе кӑтартас пулсан, хурҫӑ заводӗсемпе цемент завочӗсене илер.
МИТ команди хӑйӗн ҫӗнӗ технологине хӗвел тата ҫил энергийӗпе пӗрлештернин уссине те курать. Йӑлана кӗнӗ батарейкӑсене эрни-эрнипе энерги упрама тунӑ. Ҫуллахи хӗвел ҫутине хӗлле е ытларах упрама урӑхла меслет кирлӗ. — Формат топливипе, — терӗ Ли, эсир текех сезонлӑ упрамалли япаласемпе ҫеҫ чикӗленместӗр. — Ӑруран тухма пултарать.
Вӑл ылтӑн пек йӑлтӑртатмасть пулӗ, анчах «эпӗ хамӑн ывӑлсемпе хӗрсене 200 тонна формат хӑварма пултаратӑп», — тенӗ Ли, — еткерлӗх вырӑнне.
Щелочной: ирӗлчӗкре гидроксид ионӗсем (OH-) тӑвакан ​​хими япалисене пӗлтерекен паллӑ ячӗ. Ҫак ирӗлчӗксене ҫавӑн пекех шӗвеклӗ теҫҫӗ (йӳҫеклӗ мар) тата вӗсен рН-ӗ 7-рен пысӑкрах.
Шыв сийӗ: ҫӗр айӗнчи шыв упрамалли вырӑнсене тытса тӑма пултаракан чул сийӗ. Ку термин ҫӗр айӗнчи бассейнсене те пырса тивет.
Базальт: хура вулкан чулӗ, вӑл ытларах чухне питӗ ҫӑра (вулкан сирпӗнсе тухнӑ чухне унта пысӑк газ кӗсйисем хӑварман пулсан).
ҫыхӑну: (химире) молекулӑри атомсем (е атомсен ушкӑнӗсем) хушшинчи ҫурма яланхи ҫыхӑну. Вӑл хутшӑнакан атомсем хушшинчи туртӑм вӑйӗсенчен пулса тӑрать. Ҫыхӑнусем пулса тӑрсан, атомсем пӗр единица пек ӗҫлеҫҫӗ. Атомсене уйӑрса илме молекулӑсене ӑшӑ е ытти радиаци евӗрлӗ энерги памалла.
Углерод: Ҫӗр ҫинчи пурнӑҫӑн физика никӗсӗ пулса тӑракан хими элеменчӗ. Углерод графитпа алмаз евӗрлӗ ирӗклӗн пурӑнать. Вӑл кӑмрӑкӑн, известь чулӗн тата нефтьӗн пӗлтерӗшлӗ компоненчӗ шутланать, хими енчен хӑйне хӑй ҫыхӑнтарса хими, биологи тата суту-илӳ хакӗллӗ тӗрлӗ молекулӑсем тума пултарать. (Климат тӗпчевӗнче) Углерод сӑмаха хӑш чухне углекислӑ газпа пӗр-пӗринпе улӑштарса тенӗ пекех усӑ кураҫҫӗ, мӗншӗн тесен вӑл ӗҫ-хӗл, продукт, политика е процесс атмосферӑна нумай вӑхӑт хушши ӑшӑнма пултарнине пӗлтерет.
Углерод диоксичӗ: (е CO2) — тӗссӗр, шӑршӑсӑр газ, ӑна пур чӗрчунсем те хӑйсем сывлакан кислород хӑйсем ҫиекен углеродпа пуян апат-ҫимӗҫпе реакцие кӗрсен туса кӑлараҫҫӗ. Ҫавӑн пекех углекислӑ газ органика япалисене, ҫав шутра нефть е ҫутҫанталӑк газӗ пек ҫӗр айӗнчи ҫунтармалли япаласене те, ҫунтарсан та тухать. Углекислӑ газ — Ҫӗр атмосферинче ӑшша тытса тӑракан парник газӗ. Ӳсентӑрансем углекислӑ газа фотосинтез урлӑ кислорода куҫараҫҫӗ те ҫак процеспа усӑ курса хӑйсен апатне хатӗрлеҫҫӗ.
Цемент: икӗ материала пӗрлештерекен ҫыхӑнтаракан япала, ҫавна май вӑл хытӑ япала пулса тӑрать, е икӗ материала пӗрлештерекен хулӑн ҫилӗм. (Строительство) Хӑйӑра е вакланӑ чула пӗрлештерсе бетон тума усӑ куракан вӗтӗ авӑртнӑ материал. Цемента ытларах чухне порошок пек тӑваҫҫӗ. Анчах йӗпенсен вӑл пылчӑклӑ шӑршӑ пулса тӑрать, типсен хытса каять.
Хими: икӗ е ытларах атомран тӑракан япала, вӗсем пӗрлешнӗ (ҫыхӑннӑ) ҫирӗп пропорципе тата структурӑпа. Сӑмахран, шыв — пӗр кислород атомӗпе ҫыхӑннӑ икӗ водород атомӗнчен тӑракан хими япали. Унӑн хими формули — H2O. «Хими» сӑмахпа тӗрлӗ хутӑшсем хушшинчи тӗрлӗ реакцисенчен пулакан япалан пахалӑхӗсене палӑртма та усӑ курма пулать.
Хими ҫыхӑнӑвӗ: атомсем хушшинчи туртӑну вӑйӗ, вӑл ҫыхӑннӑ элементсене пӗр единица пек ӗҫлеме май парать. Хӑш-пӗр туртӑмсем вӑйсӑр, теприсем вӑйлӑ. Пур ҫыхӑнусем те атомсене электронсене пайласа (е пайлама хӑтланса) ҫыхӑнтараҫҫӗ.
Хими реакцийӗ: япалан молекулисене е тытӑмне ҫӗнӗрен вырнаҫтармалли процесс, унӑн физика формине улӑштарасси мар (тӗслӗхрен, хытӑ япаларан газ пулса тӑрасси).
Хими: япаласен составне, тытӑмне, пахалӑхӗсене тата пӗр-пӗринпе хутшӑнӑвне тӗпчекен ӑслӑлӑх пайӗ. Ӑсчахсем ҫак пӗлӳпе палламан япаласене тӗпчеме, усӑллӑ япаласене нумай туса кӑларма е ҫӗнӗ усӑллӑ япаласем шутласа кӑларма усӑ кураҫҫӗ. (хими хутӑшӗсен) Хими ҫавӑн пекех хутӑшӑн формулине, ӑна мӗнле хатӗрленине е унӑн хӑш-пӗр пахалӑхӗсене пӗлтерет. Ку енӗпе ӗҫлекен ҫынсене химик теҫҫӗ. (общество наукисенче) ҫынсем пӗр-пӗринпе килӗштерсе ӗҫлеме, пӗр-пӗринпе килӗштерсе пурӑнма тата пӗр-пӗринпе киленме пултарни.
Климат улшӑнӑвӗ: Ҫӗр ҫинчи климатӑн пысӑк, вӑрах вӑхӑтлӑх улшӑнӑвӗ. Ку ҫутҫанталӑкра е этем ӗҫӗ-хӗлӗпе, ҫав шутра ҫӗр айӗнчи ҫунтармалли япаласене ҫунтарнипе тата вӑрмансене тасатнипе пулма пултарать.
Декарбонизаци: атмосферӑна углерод никӗсӗ ҫинче парник газӗсем, сӑмахран, углекислӑ газ тата метан, кӑларакан варалакан технологисенчен, ӗҫсенчен тата энерги ҫӑлкуҫӗсенчен ятарласа пӑрӑннине пӗлтерет. Тӗллевӗ — климат улшӑнӑвне витӗм кӳрекен углерод газӗсен виҫине чакарасси.
Электричество: электричество зарядӗн юхӑмӗ, ытларах чухне электронсем текен отрицательнӑй зарядлӑ пайӑркасен куҫӑмӗнчен пулать.
Электрон: атомӑн тулашри пайӗ тавра ҫаврӑнакан отрицательнӑй зарядлӑ пайӑрка; вӑл хытӑ япаласенче электричество илсе ҫӳрекенӗ те.
Инженер: Задачӑсене татса пама наукӑпа тата математикӑпа усӑ куракан ҫын. Инженер сӑмах глагол пек усӑ курнӑ чухне задачӑна е тивӗҫтермен ыйтӑва татса пама хатӗр, материал е процесс хатӗрлессине пӗлтерет.
Этанол: спирт, ӑна этил спирчӗ теҫҫӗ, вӑл сӑра, эрех тата спирт пек алкоголь ӗҫмелли япаласен никӗсӗ пулса тӑрать. Ăна ирӗлтерекен тата топливо пек те усӑ кураҫҫӗ (сӑмахран, час-часах бензинпа хутӑштараҫҫӗ).
Фильтр: (н.) Хӑш-пӗр материалсене, вӗсен пысӑкӑшне е ытти характеристикине кура, витӗр кӑларма, ыттисене кӑларма май паракан япала. (v.) Пысӑкӑшӗ, ҫӑралӑхӗ, зарядӗ тата ытти те пек пахалӑхсем тӑрӑх хӑш-пӗр япаласене суйласа илмелли процесс. (физикӑра) Ҫутта е ытти радиацие йышӑнакан е унӑн хӑш-пӗр пайӗсене суйласа илсе ҫӳреме чарса тӑракан япаласен экранӗ, пластинки е сийӗ.
Формат: ҫу кислотин тӑварӗсене е эфирӗсене, ҫу кислотин окисленнӗ формине, пӗлтерекен пӗтӗмӗшле термин. (Эфир — углерод никӗсӗ ҫинче тунӑ хутӑш, вӑл хӑш-пӗр кислотӑсен водород атомӗсене хӑш-пӗр органика ушкӑнӗсемпе улӑштарса пулать. Нумай ҫу тата эфир ҫӑвӗ — ҫу кислотисен ҫутҫанталӑкра пулакан эфирӗсем.)
Ископаемӑй топливо: Ҫӗр ҫинче миллионшар ҫул хушши бактерисен, ӳсентӑрансен е чӗрчунсен ҫӗрекен юлашкийӗсенчен пулса кайнӑ кирек мӗнле топливо та, сӑмахран, кӑмрӑк, нефть (чӗрӗ нефть) е ҫутҫанталӑк газӗ.
Топливо: хими е ядерлӑ реакци урлӑ энерги кӑларакан кирек мӗнле япала та. Ископаемӑй топливӑсем (кӑмрӑк, ҫутҫанталӑк газӗ тата нефть) — ӑшӑтнӑ чухне (ытларах чухне ҫунмалли таран) хими реакцийӗсем урлӑ энерги кӑларакан анлӑ сарӑлнӑ топливӑсем.
Топливнӑй элемент: хими энергине электричество энергине куҫаракан хатӗр. Чи анлӑ сарӑлнӑ топливо — водород, унӑн пӗртен-пӗр ҫумпродукчӗ — шыв пӑсӗ.
Геологи: Ҫӗрӗн физика тытӑмӗпе, унӑн материалӗсемпе, историйӗпе тата ун ҫинче пулса пыракан процессемпе ҫыхӑннӑ пур япалана та пӗлтерекен паллӑ ячӗ. Çак ӗҫре ӗҫлекен ҫынсене геолог теҫҫӗ.
Тӗнче ӑшӑнасси: парник эффектне пула Ҫӗр атмосферин пӗтӗмӗшле температури майӗпен хӑпарни. Ҫак витӗм сывлӑшра углекислӑ газ, хлорфторуглерод тата ытти газ шайӗ ӳснипе пулать, вӗсенчен нумайӑшӗ этем ӗҫӗ-хӗлӗпе тухать.
Водород: Ҫут тӗнчери чи ҫӑмӑл элемент. Газ пулнӑ май вӑл тӗссӗр, шӑршӑсӑр тата питӗ ҫунакан. Вӑл нумай топливо, ҫу тата чӗрӗ тканьсене тӑвакан ​​химикатсен компоненчӗ. Вӑл протонран (ядроран) тата ун тавра ҫаврӑнакан электронран тӑрать.
Ҫӗнӗлӗх: (v. to innovation; adj. to innovation) Ӗлӗкхи шухӑша, процеса е продукта ҫӗнӗрех, ӑслӑрах, тухӑҫлӑрах е усӑллӑрах тума тӳрлетесси е лайӑхлатасси.
Лай: Натри гидроксичӗн (NaOH) ирӗлчӗкӗн пӗтӗмӗшле ячӗ. Супӑнь тума час-часах ӳсентӑран ҫӑвӗпе е чӗрчун ҫӑвӗпе тата ытти япаласемпе хутӑштараҫҫӗ.
Материал ӑсчахӗ: материалӑн атомпа молекулӑллӑ тытӑмӗ тата унӑн пӗтӗмӗшле пахалӑхӗсем хушшинчи ҫыхӑнӑва тӗпчекен тӗпчевҫӗ. Материалистсем ҫӗнӗ материалсем хатӗрлеме е пуррисене тишкерме пултараҫҫӗ. Материалӑн пӗтӗмӗшле пахалӑхӗсене, сӑмахран, ҫирӗплӗхне, ҫирӗплӗхне тата ирӗлӳ температурине тишкерни инженерсене тата ытти тӗпчевҫӗсене ҫӗнӗ ӗҫсем валли чи лайӑх материалсене суйласа илме пулӑшать.
Молекула: электричество тӗлӗшӗнчен нейтраллӑ атомсен ушкӑнӗ, вӑл хими хутӑшӗн чи пӗчӗк виҫине кӑтартать. Молекулӑсем пӗр йышши атомран е тӗрлӗ йышши атомсенчен тӑма пултараҫҫӗ. Сӑмахран, сывлӑшри кислород икӗ кислород атомӗнчен (O2) тӑрать, шыв вара икӗ водород атомӗнчен тата пӗр кислород атомӗнчен (H2O) тӑрать.
Пылчӑк: мӗне те пулин варалакан япала, сӑмахран, сывлӑша, шыва, ҫынсене е апат-ҫимӗҫе. Хӑш-пӗр варалакан япаласем — химикатсем, сӑмахран, пестицидсем. Ытти варалакан япаласем радиаци пулма пултараҫҫӗ, ҫав шутра ытлашши ӑшӑ е ҫутӑ. Ҫумкурӑксемпе ытти инвазивлӑ тӗссене те биофолингӑн пӗр тӗсӗ тесе шутлама пулать.
Вӑйлӑ: питӗ вӑйлӑ е хӑватлӑ япалана (сӑмахран, микроб, наркӑмӑш, эмел е кислота) пӗлтерекен паллӑ ячӗ.
Ҫӗнелсе пыракан: ӗмӗрлӗхех улӑштарма пултаракан ресурса (сӑмахран, шыв, симӗс ӳсентӑрансем, хӗвел ҫути тата ҫил) пӗлтерекен паллӑ ячӗ. Ку ҫӗнӗрен ҫуралман ресурссемпе хирӗҫле, вӗсен ҫителӗксӗр хатӗрӗсем пур тата вӗсем эффективлӑн пӗтме пултараҫҫӗ. Ҫӗнӗрен ҫуралман ресурссем шутне нефть (тата ытти ҫӗр айӗнчи ҫунтармалли япаласем) е сайра тӗл пулакан элементсемпе минералсем кӗреҫҫӗ.