Líon isteach an fhoirm thíos agus seolfaimid an leagan PDF chugat de “Feabhsuithe Teicneolaíochta Nua chun dé -ocsaíd charbóin a thiontú ina bhreosla leachtach”
Is é dé -ocsaíd charbóin (CO2) an toradh a bhaineann le breoslaí iontaise a dhó agus an gás ceaptha teasa is coitianta, ar féidir é a thiontú ina bhreoslaí úsáideacha ar bhealach inbhuanaithe. Bealach amháin chun astaíochtaí CO2 a thiontú ina stoc beatha breosla is ea próiseas ar a dtugtar laghdú leictriceimiceach. Ach le bheith inmharthana ó thaobh na tráchtála de, ní mór an próiseas a fheabhsú chun táirgí carbóin atá saibhir níos mó a roghnú nó a tháirgeadh. Anois, mar a tuairiscíodh san iris Nature Energy, tá modh nua forbartha ag Lawrence Berkeley Saotharlann Náisiúnta (Berkeley Lab) chun dromchla an chatalaíoch chopair a úsáidtear don imoibriú cúnta a fheabhsú, rud a mhéadaíonn roghnaíocht an phróisis.
“Cé go bhfuil a fhios againn gurb é copar an catalaíoch is fearr don imoibriú seo, ní sholáthraíonn sé roghnaíocht ard don táirge inmhianaithe,” a dúirt Alexis, eolaí sinsearach i Roinn na nEolaíochtaí Ceimiceacha ag Berkeley Lab agus ollamh le hinnealtóireacht cheimiceach in Ollscoil California, Berkeley. Dúirt litriú. “Fuair ár bhfoireann gur féidir leat timpeallacht áitiúil an chatalaíoch a úsáid chun cleasanna éagsúla a dhéanamh chun an cineál seo roghnaíochta a sholáthar.”
I staidéir roimhe seo, tá dálaí beachta bunaithe ag taighdeoirí chun an timpeallacht leictreach agus cheimiceach is fearr a sholáthar chun táirgí atá saibhir ó thaobh carbóin de a chruthú a bhfuil luach tráchtála acu. Ach tá na coinníollacha seo contrártha leis na coinníollacha a tharlaíonn go nádúrtha i ngnáthchealla breosla ag baint úsáide as ábhair seoltaí uiscebhunaithe.
D'fhonn an dearadh is féidir a úsáid i dtimpeallacht uisce na gceall breosla a chinneadh, mar chuid de thionscadal Ionad Nuálaíochta Fuinnimh an Aireacht Leachtacha Sunshine Leachtacha, chas Bell agus a fhoireann go sraith tanaí de ianmer, a cheadaíonn do mhóilíní áirithe (ian) áirithe dul tríd. Iain eile a eisiamh. Mar gheall ar a n -airíonna ceimiceacha an -roghnacha, tá siad an -oiriúnach chun tionchar láidir a bheith acu ar an micro -chomhshaol.
Mhol Chanyeon Kim, taighdeoir iardhochtúireachta sa ghrúpa clog agus an chéad údar den pháipéar, dromchla na gcatalaígh copair a chóta le dhá ianda coitianta, Nafion agus cothú. Rinne an fhoireann hipitéisiú gur chóir go n-athródh sé sin an timpeallacht in aice leis an gcatalaíoch-lena n-áirítear an pH agus méid an uisce agus an dé-ocsaíd charbóin-ar bhealach éigin chun an t-imoibriú a threorú chun táirgí atá saibhir ó thaobh carbóin de a tháirgeadh ar féidir iad a thiontú ina gceimiceáin úsáideacha go héasca. Táirgí agus breoslaí leachtacha.
Chuir na taighdeoirí ciseal tanaí de gach ianmer i bhfeidhm agus ciseal dúbailte de dhá ianda le scannán copair le tacaíocht ó ábhar polaiméir chun scannán a dhéanamh, a d'fhéadfaidís a chur isteach in aice le foirceann amháin de chill leictriceimiceach atá múnlaithe le lámh. Agus dé -ocsaíd charbóin á instealladh isteach sa cheallra agus nuair a chuirtear voltas i bhfeidhm, thomhais siad an sruth iomlán a bhí ag sileadh tríd an gceallra. Ansin thomhais siad an gás agus an leacht a bailíodh sa taiscumar in aice láimhe le linn an imoibrithe. Maidir leis an gcás dhá chiseal, fuair siad amach gurbh ionann táirgí carbóin-saibhir agus 80% den fhuinneamh a chaitheann an t-imoibriú-níos géire ná 60% sa chás neamhbhrataithe.
“Soláthraíonn an sciath ceapaire seo an chuid is fearr den dá shaol: roghnaíocht ard táirgí agus ardghníomhaíocht,” a dúirt Bell. Ní hamháin go bhfuil an dromchla ciseal dúbailte go maith do tháirgí atá saibhir ó thaobh carbóin de, ach cruthaíonn sé sruth láidir ag an am céanna, rud a léiríonn méadú ar ghníomhaíocht.
Chinn na taighdeoirí gurbh é an freagra feabhsaithe mar thoradh ar an tiúchan ard CO2 carntha sa sciath go díreach ar bharr an chopair. Ina theannta sin, beidh aigéadacht áitiúil níos ísle ag baint le móilíní a ghearrtar go diúltach a charnadh sa réigiún idir an dá iamh. Déanann an teaglaim seo fritháireamh ar na comhbhabhtálacha comhchruinnithe a tharlaíonn in éagmais scannáin ionomer.
D'fhonn éifeachtúlacht an imoibriúcháin a fheabhsú tuilleadh, chas na taighdeoirí chuig teicneolaíocht a cruthaíodh roimhe seo nach dteastaíonn scannán ianda uaidh mar mhodh eile chun CO2 agus pH a mhéadú: voltas pulsed. Trí voltas pulsed a chur i bhfeidhm ar an gclúdach ian-ciseal dúbailte, bhain na taighdeoirí méadú 250% ar tháirgí atá saibhir ó thaobh carbóin de i gcomparáid le copar neamhbhrataithe agus voltas statach.
Cé go ndíríonn roinnt taighdeoirí ar a gcuid oibre ar chatalaígh nua a fhorbairt, ní chuirtear coinníollacha oibriúcháin san áireamh i bhfionnachtain an chatalaíoch. Is modh nua agus difriúil é an timpeallacht a rialú ar dhromchla an chatalaíoch.
“Níor éirigh linn catalaíoch nua a dhéanamh, ach d'úsáid muid ár dtuiscint ar chinéitic imoibriúcháin agus d'úsáid muid an t -eolas seo chun treoir a thabhairt dúinn chun smaoineamh ar conas timpeallacht an tsuímh chatalaíoch a athrú,” a dúirt Adam Weber, innealtóir sinsearach. Eolaithe i réimse na teicneolaíochta fuinnimh ag Berkeley Laboratories agus comh-údar na bpáipéar.
Is é an chéad chéim eile ná táirgeadh catalaígh brataithe a leathnú. Bhain réamh-thurgnaimh fhoireann Lab Berkeley le córais mhúnla bheaga árasán, a bhí i bhfad níos simplí ná na struchtúir scagtha i gceantar mór a bhí ag teastáil le haghaidh feidhmchlár tráchtála. “Níl sé deacair sciath a chur i bhfeidhm ar dhromchla réidh. Ach d'fhéadfadh liathróidí copair bídeach a bheith i gceist le modhanna tráchtála,” a dúirt Bell. Tá sé dúshlánach an dara sraith de sciath a chur leis. Féidearthacht amháin is ea an dá chóta a mheascadh agus a thaisceadh le chéile i dtuaslagóir, agus tá súil agam go scarann siad nuair a théann an tuaslagóir i léig. Cad a tharlaíonn mura ndéanann siad? Chríochnaigh Bell: “Ní mór dúinn a bheith níos cliste.” Déan tagairt do Kim C, Bui JC, Luo X agus daoine eile. Micro-chomhshaol catalaíoch saincheaptha chun CO2 a laghdú go dtí táirgí il-charbóin ag baint úsáide as sciath ianmer ciseal dúbailte ar chopar. NAT Energy. 2021; 6 (11): 1026-1034. doi: 10.1038/s41560-021-00920-8
Déantar an t -alt seo a atáirgeadh ón ábhar seo a leanas. Nóta: B'fhéidir go raibh an t -ábhar curtha in eagar ar feadh faid agus ábhair. Le haghaidh tuilleadh eolais, déan teagmháil leis an bhfoinse a luadh.
Am Post: Samhain-22-2021
