نوې ټیکنالوژي په مایع تیلو کې د کاربن ډای اکسایډ بدلولو ته وده ورکوي

لاندې فورمه ډکه کړئ او موږ به تاسو ته د "د کاربن ډای اکسایډ د مایع تیلو بدلولو لپاره د نوي ټیکنالوژۍ پرمختګونو" PDF نسخه بریښنالیک واستوو.
کاربن ډای اکسایډ (CO2) د فوسیل سونګ موادو او خورا عام شنو خونو ګازونو سوځولو محصول دی چې په دوامداره توګه په ګټورو سونګ توکو بدل کیدی شي. د CO2 اخراج د تیلو فیډ سټاک ته د بدلولو یوه هیله منده لاره یوه پروسه ده چې د الکترو کیمیکل کمولو په نوم یادیږي. مګر د دې لپاره چې په سوداګریزه توګه د اعتبار وړ وي، پروسې ته اړتیا لري ترڅو د کاربن بډایه محصولاتو غوره کولو یا تولیدولو لپاره ښه شي. اوس، لکه څنګه چې د نیچر انرژی په ژورنال کې راپور شوي، د لارنس برکلي ملي لابراتوار (برکلي لابراتوار) د مسو کتلست سطح ښه کولو لپاره یو نوی میتود رامینځته کړی چې د مرستندویه عکس العمل لپاره کارول کیږي، په دې توګه د پروسې انتخاب زیاتیږي.
"که څه هم موږ پوهیږو چې مسو د دې عکس العمل لپاره غوره کتلست دی، دا د مطلوب محصول لپاره لوړ انتخاب نه وړاندې کوي،" الیکسس وویل، د برکلي په لابراتوار کې د کیمیاوي علومو د څانګې یو لوړ پوړی ساینس پوه او په پوهنتون کې د کیمیاوي انجینرۍ پروفیسور. د کالیفورنیا، برکلي. سپیل وویل. "زموږ ټیم وموندله چې تاسو کولی شئ د کتلست سیمه ایز چاپیریال وکاروئ ترڅو دا ډول انتخاب چمتو کولو لپاره مختلف چلونه ترسره کړئ."
په تیرو مطالعاتو کې، څیړونکو دقیق شرایط رامینځته کړي ترڅو د سوداګریز ارزښت سره د کاربن بډایه محصولاتو رامینځته کولو لپاره غوره بریښنایی او کیمیاوي چاپیریال چمتو کړي. مګر دا شرایط د هغه شرایطو سره مخالف دي چې په طبیعي ډول د تیلو په ځانګړي حجرو کې د اوبو پراساس چلونکي توکي کاروي.
د ډیزاین مشخص کولو لپاره چې د تیلو حجرو اوبو چاپیریال کې کارول کیدی شي ، د انرژي وزارت د مایع سنشین اتحادیې د انرژي نوښت مرکز پروژې برخې په توګه ، بیل او د هغه ټیم د آیونومر پتلي پرت ته مخه کړه ، کوم چې ځینې چارج شوي ته اجازه ورکوي. مالیکولونه (آیونونه) د تیریدو لپاره. نور آیونونه خارج کړئ. د دوی د خورا انتخابي کیمیاوي ملکیتونو له امله، دوی په ځانګړي ډول په مایکرو چاپیریال باندې د قوي اغیزو لپاره مناسب دي.
چانیون کیم، په بیل ګروپ کې د پوسټ دوکتورا څیړونکی او د مقالې لومړی لیکوال، وړاندیز وکړ چې د مسو کتلستونو سطح د دوو عام ionomers، Nafion او Sustainion سره کوټ کړي. ټیم داسې انګیرل چې داسې کول باید د کتلست سره نږدې چاپیریال بدل کړي - په شمول د pH او د اوبو او کاربن ډای اکسایډ مقدار - په یو ډول د کاربن بډایه محصولاتو تولید لپاره عکس العمل مستقیم کړي چې په اسانۍ سره په ګټورو کیمیاوي موادو بدلیدلی شي. محصولات او د مایع تیلو.
څیړونکو د هر ionomer پتلی پرت او د دوه ionomers دوه پرت د مسو په فلم کې پلي کړ چې د پولیمر موادو لخوا ملاتړ شوی فلم رامینځته کوي ، کوم چې دوی کولی شي د لاس په شکل د بریښنایی کیمیکل حجرې یوې پای ته نږدې دننه کړي. کله چې کاربن ډای اکسایډ په بیټرۍ کې داخل کړئ او ولتاژ پلي کړئ، دوی د بیټرۍ له لارې د جریان ټول جریان اندازه کړ. بیا دوی د عکس العمل په جریان کې په نږدې زیرمه کې راټول شوي ګاز او مایع اندازه کړل. د دوه پرتې قضیې لپاره، دوی وموندل چې د کاربن بډایه محصولات د عکس العمل لخوا مصرف شوي انرژي 80٪ حسابوي - په غیر پوښل شوي قضیه کې 60٪ څخه لوړ.
"دا سینڈوچ کوټینګ د دواړو نړۍ غوره چمتو کوي: د محصول لوړ انتخاب او لوړ فعالیت ،" بیل وویل. دوه اړخیزه سطحه نه یوازې د کاربن بډایه محصولاتو لپاره ښه ده ، بلکه په ورته وخت کې قوي جریان هم رامینځته کوي ، چې د فعالیت زیاتوالی په ګوته کوي.
څیړونکي دې پایلې ته ورسیدل چې ښه غبرګون د CO2 لوړ غلظت پایله وه چې په مستقیم ډول د مسو په پورتنۍ برخه کې راټول شوي. برسېره پردې، منفي چارج شوي مالیکولونه چې د دوو ionomers تر منځ په سیمه کې راټولیږي د ټیټ محلي تیزابیت تولیدوي. دا ترکیب د غلظت تجارت بندوي چې د آیونومر فلمونو په نشتوالي کې پیښیږي.
د عکس العمل د موثریت د لا ښه کولو لپاره، څیړونکو مخکینۍ ثابت شوي ټیکنالوژۍ ته مخه کړه چې د CO2 او pH لوړولو لپاره د بل میتود په توګه د ionomer فلم ته اړتیا نلري: نبض ولتاژ. د دوه اړخیزه ionomer کوټ کولو لپاره د نبض شوي ولتاژ په پلي کولو سره، څیړونکو د غیر کوټ شوي مسو او جامد ولتاژ په پرتله د کاربن بډایه محصولاتو کې 250٪ زیاتوالی ترلاسه کړ.
که څه هم ځینې څیړونکي خپل کار د نوي کتلستونو په پراختیا تمرکز کوي، د کتلست کشف عملیاتي شرایط په پام کې نه نیسي. د کتلست په سطحه د چاپیریال کنټرول یو نوی او مختلف میتود دی.
"موږ په بشپړ ډول نوي کتلست سره نه یو راغلی، مګر د عکس العمل کایناتیک په اړه زموږ پوهه کارولې او دا پوهه مو د دې لپاره کارولې چې موږ ته د کتلست سایټ چاپیریال بدلولو په اړه فکر کولو کې لارښوونه وکړي،" ادم ویبر، یو لوړ پوړی انجنیر وویل. د برکلي لابراتوارونو کې د انرژي ټیکنالوژۍ په برخه کې ساینس پوهان او د کاغذونو شریک لیکوال.
بل ګام د لیپت شوي کتلستونو تولید پراخول دي. د برکلي لابراتوار ټیم لومړني تجربو کې کوچني فلیټ ماډل سیسټمونه شامل وو، کوم چې د سوداګریزو غوښتنلیکونو لپاره د اړتیا وړ لوی ساحوي جوړښتونو په پرتله خورا ساده وو. "دا ستونزمنه نه ده چې په یوه فلیټ سطح باندې پوښل پلي کړئ. مګر سوداګریز میتودونه ممکن د مسو کوچني بالونو پوښل شامل وي ، "بیل وویل. د کوټینګ دوهم پرت اضافه کول ننګونکي کیږي. یو امکان دا دی چې دوه کوټینګونه په محلول کې سره مخلوط او زیرمه کړي، او هیله لري چې دوی جلا شي کله چې محلول تبخیر شي. که دوی نه وي نو څه به وي؟ بیل په پای کې وویل: "موږ باید هوښیار واوسو." Kim C، Bui JC، Luo X او نورو ته مراجعه وکړئ. په مسو باندې د ډبل پرت ionomer پوښ په کارولو سره ملټي کاربن محصولاتو ته د CO2 د بریښنا کمولو لپاره دودیز کتلست مایکرو چاپیریال. د نیټ انرژي. 2021؛6(11):1026-1034. doi:10.1038/s41560-021-00920-8
دا مقاله د لاندې موادو څخه تولید شوې ده. یادونه: مواد ممکن د اوږدوالي او مینځپانګې لپاره ترمیم شوي وي. د نورو معلوماتو لپاره، مهرباني وکړئ د حواله شوي سرچینې سره اړیکه ونیسئ.