Bete beheko formularioa eta "teknologia hobekuntza berriak karbono dioxidoa erregai likidoan bihurtzeko" PDF bertsioa bidaliko dizugu.
Karbono dioxidoa (CO2) erregai fosilak erretzeko eta berotegi-efektuko gas ohikoena da, erregai erabilgarrietan modu iraunkorrean bihur daitekeena. CO2 emisioak erregai-elikaga bihurtzeko modu itxaropentsua murrizteko elektrokimiko deritzon prozesua da. Baina komertzialki bideragarria izan dadin, prozesua hobetu behar da, nahi diren karbono aberatsak diren produktu gehiago hautatzeko edo ekoizteko. Nature Energy aldizkarian, Lawrence Berkeley Laborategi Nazionalak (Berkeley Lab) jakinarazi duenez, erreakzio osagarrian erabilitako kobrezko katalizatzailearen azalera hobetzeko metodo berri bat garatu du, prozesuaren selektibitatea handituz.
"Kobrea erreakzio honen katalizatzaile onena dela badakigu, ez du nahi duzun produktuarentzako aukerarik handiena ematen", esan du Alexis, Berkeley Lab Saileko Zientzia Kimikako Saileko goi mailako zientzialaririk eta Kaliforniako Unibertsitateko Ingeniaritza Kimikoko irakaslea. Berkeley Kaliforniako Unibertsitatean. Ortak esan zuen. "Gure taldeak aurkitu du katalizatzailearen tokiko ingurunea erabil dezakezuela hainbat trikimailu egiteko, mota horretako selektibitatea emateko."
Aurreko ikerketetan, ikertzaileek baldintza zehatzak ezarri dituzte karbono aberatsak diren produktuak balio komertzialarekin sortzeko ingurune elektriko eta kimikorik onena emateko. Baina baldintza horiek erregai-zelula tipikoetan modu naturalean gertatzen diren baldintzen aurkariak dira, uretan oinarritutako material eroaleak erabiliz.
Erregai-zelulen ur-ingurunean erabil daitekeen diseinua zehazteko, Energiaren Berrikuntza Zentroaren proiektuaren barruan, Eguzki Ministerioko Eguzki Likidoko Aliantza, Bell eta bere taldea iomer geruza mehe batera itzuli zen, eta horrek zenbait molekula (ioiak) kargatutako molekula (ioiak) igarotzeko aukera ematen du. Baztertu beste ioi batzuk. Haien propietate kimiko oso selektiboak direla eta, bereziki egokiak dira mikroenbideratzean eragin handia izateko.
Chanyeon Kim, postdoctoral ikertzaile batek kanpai-taldean eta paperaren lehen egileak, kobrezko katalizatzaileen azalera bi iomero, nafion eta eusten ditu. Taldeak hipotesi hori egin zuen, ingurugiroa aldatu behar da katalizatzailearen ondoan, pHa eta ur kantitatea eta karbono dioxidoa barne. Karbono aberatsak produktu kimiko erabilgarrietan erraz bihurtu daitezkeen erreakzioa zuzentzeko. Produktuak eta erregai likidoak.
Ikertzaileek iomero bakoitzaren geruza mehea eta bi ionomer geruza bikoitza aplikatu zituzten polimero material batek polimero material batek babestutako film bat osatzeko. Karbono dioxidoa baterian sartu eta tentsioa aplikatzean, bateriaren bidez korronte osoa neurtu zuten. Ondoren, erreakzioan zehar aldameneko urtegian bildutako gasa eta likidoa neurtu zuten. Bi geruzaren kasuan, karbono aberatsak erreakzioak kontsumitutako energiaren% 80 izan direla ikusi zuten,% 60 baino handiagoa izan dela estaltzeko kasuan.
"Sandwich estaldura honek bi munduen onena eskaintzen du: produktu altuko selektibitatea eta jarduera altua", esan du Bell-ek. Geruza bikoitzeko gainazala karbono aberatsak diren produktuentzat bakarrik da, baina aldi berean korronte sendoa sortzen du, jarduera gehikuntza adieraziz.
Ikerlariek ondorioztatu zuten erantzun hobetua kobrearen gainean estaldura zuzenean metatutako CO2 kontzentrazioaren emaitza izan zela. Gainera, bi ionomerien arteko eskualdean pilatzen diren molekulak negatiboki kargatutako molekulak tokiko azidotasun txikiagoa izango dute. Konbinazio honek ionomeroen filmak ez egoteko joera duten kontzentrazio-negoziazioak kontzentratzen ditu.
Erreakzioaren eraginkortasuna hobetzeko, ikertzaileek lehenago frogatutako teknologiara jo zuten, iomeroaren film bat behar ez duten beste metodo gisa CO2 eta pH: pultsatutako tentsioa. Tentsio pultsatua geruza bikoitzeko iionomer estaldurari aplikatuz, ikertzaileek karbono aberatsak% 250 igo zituzten karbono aberatsak izan dira, kobrezko eta tentsio estatikoarekin alderatuta.
Ikertzaile batzuek katalizatzaile berrien garapenean lan egiten duten arren, katalizatzailearen aurkikuntzak ez du kontuan hartzen eragiketa baldintzak. Ingurumena katalizatzailearen gainazalean kontrolatzea metodo berri eta desberdina da.
"Ez dugu katalizatzaile guztiz berri batekin etorri, baina erreakzioaren zinetikaren ulermena erabili genuen eta ezagutza hori erabili genuen katalizatzailearen guneko ingurunea nola aldatu pentsatzen", esan du Adam Weber-ek, ingeniari nagusiak. Zientzialariak Berkeleyko laborategietan eta paperen egilearen egilearen arloan.
Hurrengo urratsa estalitako katalizuen produkzioa zabaltzea da. Berkeley Lab Team-en aurretiazko esperimentuek eredu sistema txikiak izan zituzten, aplikazio komertzialetarako beharrezkoak diren gune handiak baino askoz sinpleagoak zirenak. "Ez da zaila estaldura gainazal lau batean aplikatzea. Baina metodo komertzialak kobre txikiko pilotak estali ditzake", esan zuen Bell-ek. Estaldura geruza bat gehitzea erronka bihurtzen da. Aukera bat bi estaldurak nahastu eta gordetzea da disolbatzaile batean, eta disolbatzailea lurruntzen denean bereiztea espero da. Zer ez badute? Kanpa honela ondorioztatu: "Smarter izan behar dugu". Ikusi Kim C, Bui JC, Luo X eta beste. Zirronizazio pertsonalizatua CO2 kobazulo anitzeko produktuetarako kobazulo anitzeko produktuetarako. Nat energia. 2021; 6 (11): 1026-1034. DOI: 10.1038 / S41560-021-00920-8
Artikulu hau hurrengo materialetik erreproduzitzen da. Oharra: materiala luzerako eta edukitzeko editatu da. Informazio gehiago nahi izanez gero, jarri harremanetan aipatutako iturriarekin.
Posta: 2012ko azaroaren 22a
