Ку статьяна Science X редакци йӗркипе тата политикипе килӗшӳллӗн пӑхса тухнӑ. Редакторсем ҫак пахалӑхсене палӑртнӑ, ҫав вӑхӑтрах содержанин тӗрӗслӗхне тивӗҫтернӗ:
Углекислӑ газ (CO2) — Ҫӗр ҫинчи пурнӑҫшӑн кирлӗ ресурс тата тӗнче ӑшӑнма пулӑшакан парник газӗ. Паянхи кун ӑсчахсем углекислӑ газа ҫӗнӗрен ҫуралакан, сахал углеродлӑ топливо тата пысӑк хаклӑхлӑ хими продукчӗсем туса кӑлармалли шанчӑклӑ ресурс вырӑнне хурса тӗпчеҫҫӗ.
Тӗпчевҫӗсен умӗнче тӑракан задача — углекислӑ газа углерод оксичӗ, метанол е кӑпӑк кислоти пек пысӑк пахалӑхлӑ углерод вӑтам продукчӗсем туса хумалли тухӑҫлӑ та тӑкаксене чакармалли майсене тупса палӑртасси.
Наци ҫӗнӗрен ҫуралакан энерги лабораторийӗнчи (NREL) К. К. Нойерлин ертсе пыракан тӗпчев ушкӑнӗ тата Аргонн наци лабораторийӗпе Оак-Ридж наци лабораторийӗн ӗҫтешӗсем ҫак ыйтӑва татса пама шанчӑклӑ май тупнӑ. Команда ҫӗнӗрен ҫуратакан электричествӑпа усӑ курса углекислӑ газран кӑпӑк кислоти туса кӑлармалли конверси мелне шутласа кӑларнӑ, унӑн энерги тухӑҫлӑхӗ пысӑк тата ҫирӗплӗхӗ пур.
«Углекислӑ газа кӑткӑс кислотине электрохими мелӗпе куҫармалли масштаблӑ мембранӑллӑ электродсене пухмалли архитектура» ятлӑ тӗпчев Nature Communications журналта пичетленсе тухнӑ.
Кӑткӑ кислоти — хими е биологи промышленноҫӗнче чӗртавар пек нумай усӑ курма пултаракан потенциаллӑ хими вӑтам продукчӗ. Кӑткӑс кислотине таса авиаци топливи тума биорафинировани тумалли чӗртавар вырӑнне те палӑртнӑ.
CO2 электролизӗ электролит ячейкине электричество потенциалӗ панӑ чухне CO2 хими вӑтам продукчӗсем, сӑмахран, кӑткӑ кислоти е этилен пек молекулӑсем пулса тӑрать.
Электролизерти мембрана-электрод пуххи (МЭА) яланхи пекех ион илсе пыракан мембранӑран (катион е анион улӑштаракан мембрана) тӑрать, вӑл икӗ электрод хушшинче электрокатализаторпа ион илсе пыракан полимертан тӑрать.
Командӑн топливӑллӑ элементсен технологийӗсемпе тата водород электролизӗпе усӑ курса, вӗсем электролит элементӗсенчи темиҫе МЭА конфигурацине тӗпченӗ, ҫапла майпа CO2-на кӑпӑк кислотипе электрохими енчен чакарнине танлаштарнӑ.
Тӗрлӗ конструкцисен ҫитменлӗхӗсене тишкерсе, ушкӑн пур материалсен пуххисен чиккисене, уйрӑмах хальхи анион улӑштаракан мембранӑсенче ионсене сирсе яма май ҫуккине, усӑ курма тата пӗтӗмӗшле тытӑм конструкцине ансатлатма тӑрӑшнӑ.
NREL-ри К. С. Нейерлинпа Лейминг Ху шухӑшласа кӑларнӑ ҫӗнӗ шӑтӑклӑ катион ылмаштармалли мембранӑпа усӑ курса лайӑхлатнӑ МЭА электролизерӗ пулнӑ. Ҫак шӑтӑклӑ мембрана ҫирӗп, питӗ суйласа илнӗ кӑпӑк кислоти туса кӑларма май парать тата ҫӳлӗк ҫинчи компонентсемпе усӑ курса проекта ансатлатать.
«Ҫак тӗпчев результачӗсем органика кислотисене, сӑмахран, кӑткӑ кислотисене, электрохими мелӗпе туса кӑларассинче парадигма улшӑнӑвне кӑтартаҫҫӗ», — тенӗ авторсенчен пӗри ​​Нейерлин. «Шӑтӑклӑ мембранӑллӑ структура унчченхи конструкцисен кӑткӑслӑхне чакарать, ҫавӑн пекех унпа ытти электрохими углекислӑ газне ҫавӑракан хатӗрсен энерги тухӑҫлӑхне тата ҫирӗплӗхне ӳстерме те усӑ курма пулать».
Кирек мӗнле наука ҫитӗнӗвӗ пекех, тӑкаксен факторӗсене тата экономика енӗпе ӗҫлеме май пуррине ӑнланни пӗлтерӗшлӗ. Отделсем тӑрӑх ӗҫлесе, NREL тӗпчевҫисем Чжэ Хуанпа Тао Лин ҫӗнӗрен ҫуратакан электроэнерги хакӗ киловатт-сехетшӗн 2,3 цент е унтан та каярах пулсан, паянхи промышленноҫри кӑпӑк кислоти туса кӑларакан процессемпе тӑкаксен шайлашӑвне ҫитермелли майсене палӑртакан техноэкономика анализне кӑтартнӑ.
«Команда ҫак кӑтартусене суту-илӳре пур катализаторсемпе тата полимерлӑ мембрана материалӗсемпе усӑ курса тунӑ, ҫав вӑхӑтрах хальхи топливнӑй элементсен тата водород электролизӗн заводӗсен масштаблӑхӗпе усӑ курса МЭА конструкцийӗ тунӑ», — тенӗ Нейерлин.
«Ҫак тӗпчев результачӗсем ҫӗнӗрен ҫуратакан электричествӑпа тата водородпа усӑ курса углекислӑ газа топливо тата химикатсем туса хума пулӑшӗҫ, ҫакӑ вара масштабсене ӳстерме тата коммерциализацилеме куҫассине хӑвӑртлатма пулӑшӗ».
Электрохими конверсийӗн технологийӗсем — NREL-ӑн «Электронсенчен молекулӑсене» программин тӗп элеменчӗ, вӑл ҫӗнӗ ӑрури ҫӗнӗрен ҫуралакан водород, нуль топливо, химикатсем тата электричествӑпа ӗҫлекен процессем валли материалсем ҫине тимлӗх уйӑрать.
«Пирӗн программа ҫӗнӗрен ҫуратакан электричествӑпа усӑ курса углекислӑ газпа шыв пек молекулӑсене энерги ҫӑлкуҫӗсем пулма пултаракан хутӑшсем туса хумалли майсене тӗпчет», — тенӗ Рэнди Кортрайт, NREL компанийӗн электрон куҫармалли тата/е топливо туса кӑлармалли прекурсорсен стратегийӗн директорӗ. е химикатсем».
«Электрохими конверсийӗн ҫак тӗпчевӗ электрохими конверсийӗн тӗрлӗ процесӗсенче усӑ курма май паракан ҫӗнӗлӗх кӳрет, эпир ҫак ушкӑнран тата та шанчӑклӑрах результатсем кӗтетпӗр».
Тӗплӗнрех пӗлме: Лейминг Ху тата ыттисем, CO2-на кӑткӑс кислотине эффективлӑ электрохими мелӗпе куҫарма масштаблӑ мембранӑллӑ электрод пухмалли архитектура, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-43409-6
Енчен те эсир йӑнӑш, тӗрӗс мар е ҫак страницӑри содержанине тӳрлетме ыйтса ҫырас тетӗр пулсан, ҫак формӑпа усӑ курӑр. Пӗтӗмӗшле ыйтусем пулсан, пирӗн ҫыхӑну формипе усӑ курма пултаратӑр. Пӗтӗмӗшле хыпарсене пӗлес тесен, ҫакӑнта панӑ обществӑлла комментарисен пайӗпе усӑ курӑр (инструкцие пӑхӑнӑр).
Сирӗн шухӑшӑрсем пирӗншӗн питӗ кирлӗ. Анчах та хыпарсен калӑпӑшӗ пысӑк пулнӑран эпир персонализациленӗ хурав пама пултараймастпӑр.
Сирӗн электронлӑ почта адресӗпе ҫырӑва кам янине илекенсене пӗлтерме ҫеҫ усӑ кураҫҫӗ. Сирӗн адреспа та, ҫыннӑн адресӗпе те урӑх тӗллевпе усӑ курмӗҫ. Эсир кӗртнӗ информаци сирӗн электронлӑ почтӑра курӑнӗ, ӑна Tech Xplore нимӗнле формӑпа та упрамасть.
Ку сайт навигацие ҫӑмӑллатма, пирӗн услугӑсемпе усӑ курнине тишкерме, реклама персонализацийӗн даннӑйӗсене пухма тата виҫҫӗмӗш ҫынсенчен контент пама cookie-файлсемпе усӑ курать. Пирӗн сайтпа усӑ курса эсир пирӗн Конфиденциаллӑх политикине тата Усӑ курмалли условисене вуланине тата ӑнланнине ҫирӗплететӗр.