Kún fọ́ọ̀mù tó wà ní ìsàlẹ̀ yìí, a ó sì fi ìméèlì ránṣẹ́ sí ọ nípa PDF ti “Àwọn àtúnṣe ìmọ̀ ẹ̀rọ tuntun láti yí carbon dioxide padà sí epo omi”
Erogba oloro (CO2) ni a n ri lati inu sisun epo fosil ati gaasi eefin ti o wọpọ julọ, eyiti a le yipada pada si epo ti o wulo ni ọna ti o le pẹ to. Ọna kan ti o ni ileri lati yi itujade CO2 pada si ibi-itọju epo ni ilana ti a pe ni idinku elekitirokemika. Ṣugbọn lati le ṣee ṣe ni iṣowo, ilana naa nilo lati dara si lati yan tabi ṣe agbejade awọn ọja ti o ni erogba ti o fẹ diẹ sii. Ni bayi, gẹgẹbi a ti royin ninu iwe iroyin Nature Energy, Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) ti ṣe agbekalẹ ọna tuntun lati mu oju ti olutaja idẹ ti a lo fun iṣe iranlọwọ dara si, nitorinaa jijẹ yiyan ilana naa pọ si.
“Bó tilẹ̀ jẹ́ pé a mọ̀ pé bàbà ni olùfúnni ní agbára tó dára jùlọ fún ìhùwàsí yìí, kò pèsè agbára láti yan ọjà tó dára jù,” Alexis, onímọ̀ sáyẹ́ǹsì àgbà ní Ẹ̀ka Ìmọ̀ Sáyẹ́ǹsì Kemika ní Berkeley Lab àti ọ̀jọ̀gbọ́n ìmọ̀ ẹ̀rọ kẹ́míka ní Yunifásítì California, Berkeley sọ. Spell sọ pé. “Ẹgbẹ́ wa rí i pé ẹ lè lo àyíká àdúgbò ti olùfúnni ní agbára láti ṣe onírúurú ọgbọ́n láti pèsè irú àṣàyàn yìí.”
Nínú àwọn ìwádìí tí ó ti kọjá, àwọn olùṣèwádìí ti gbé àwọn ipò pàtó kalẹ̀ láti pèsè àyíká iná mànàmáná àti kẹ́míkà tí ó dára jùlọ fún ṣíṣẹ̀dá àwọn ọjà tí ó ní èròjà carbon pẹ̀lú ìníyelórí ìṣòwò. Ṣùgbọ́n àwọn ipò wọ̀nyí lòdì sí àwọn ipò tí ó máa ń ṣẹlẹ̀ ní àdánidá nínú àwọn sẹ́ẹ̀lì epo mànàmáná tí a sábà máa ń lò nípa lílo àwọn ohun èlò ìdarí omi.
Láti lè mọ àwòrán tí a lè lò nínú àyíká omi epo, gẹ́gẹ́ bí apá kan nínú iṣẹ́ àgbékalẹ̀ Energy Innovation Center ti Liquid Sunshine Alliance ti Ministry of Energy, Bell àti àwọn ẹgbẹ́ rẹ̀ yíjú sí ìpele tinrin ti ionomer, èyí tí ó fún àwọn molecule (ions) kan tí a ti gba agbára láàyè láti kọjá. Yẹra fún àwọn ions mìíràn. Nítorí àwọn ànímọ́ kẹ́míkà wọn tí ó yan gan-an, wọ́n dára fún níní ipa tó lágbára lórí àyíká kékeré.
Chanyeon Kim, olùwádìí postdoctoral nínú ẹgbẹ́ Bell àti olùkọ̀wé àkọ́kọ́ nínú ìwé náà, dámọ̀ràn láti fi àwọn ionomers méjì tí wọ́n wọ́pọ̀, Nafion àti Sustainion, bo ojú àwọn catalysts bàbà. Ẹgbẹ́ náà gbèrò pé ṣíṣe bẹ́ẹ̀ yẹ kí ó yí àyíká tí ó wà nítòsí catalyst náà padà—pẹ̀lú pH àti iye omi àti carbon dioxide—ní ọ̀nà kan láti darí ìṣesí láti ṣe àwọn ọjà tí ó ní carbon tí a lè yípadà sí àwọn kẹ́míkà tí ó wúlò ní irọ̀rùn. Àwọn ọjà àti epo omi.
Àwọn olùwádìí náà lo ìpele tinrin ti ionomer kọ̀ọ̀kan àti ìpele méjì ti ionomer méjì sí fíìmù bàbà kan tí ohun èlò polymer kan gbé kalẹ̀ láti ṣe fíìmù kan, èyí tí wọ́n lè fi sí ìpẹ̀kun kan ti sẹ́ẹ̀lì electrochemical oníṣẹ́ ọwọ́ kan. Nígbà tí wọ́n ń fi carbon dioxide sínú bátírì náà tí wọ́n sì ń lo fóltéèjì, wọ́n wọn gbogbo ìṣàn omi tí ń ṣàn nípasẹ̀ bátírì náà. Lẹ́yìn náà, wọ́n wọn gáàsì àti omi tí wọ́n kó jọ ní ibi ìpamọ́ tí ó wà ní ẹ̀gbẹ́ rẹ̀ nígbà ìṣiṣẹ́ náà. Fún ọ̀ràn ìpele méjì náà, wọ́n rí i pé àwọn ọjà tí ó ní carbon jẹ́ 80% agbára tí ìṣiṣẹ́ náà ń lò—tí ó ga ju 60% lọ nínú àpótí tí a kò fi ìbòrí bò.
“Aṣọ ìbora sandwich yìí ló ń pèsè èyí tó dára jùlọ nínú àwọn méjèèjì: yíyan ọjà tó ga àti ìṣiṣẹ́ tó ga,” Bell sọ. Ilẹ̀ onípele méjì kì í ṣe pé ó dára fún àwọn ọjà tó ní èròjà carbon nìkan, ó tún ń mú kí iná tó lágbára jáde ní àkókò kan náà, èyí tó fi hàn pé ìṣiṣẹ́ náà ń pọ̀ sí i.
Àwọn olùwádìí parí èrò sí pé ìdáhùn tí ó dára síi jẹ́ àbájáde ìṣọ̀kan CO2 gíga tí a kó jọ sínú ìbòrí náà tààrà lórí bàbà. Ní àfikún, àwọn mọ́lẹ́kúlù tí ó ní agbára tí kò dára tí ó ń kó jọ ní agbègbè láàrín àwọn ionomers méjèèjì yóò mú kí acidity agbègbè náà dínkù. Ìdàpọ̀ yìí ń dín ìyípadà ìṣọ̀kan tí ó sábà máa ń ṣẹlẹ̀ nígbà tí kò bá sí àwọn fíìmù ionomer.
Láti lè mú kí ìṣesí náà sunwọ̀n síi, àwọn olùwádìí yíjú sí ìmọ̀-ẹ̀rọ tí a ti fìdí rẹ̀ múlẹ̀ tẹ́lẹ̀ tí kò nílò fíìmù ionomer gẹ́gẹ́ bí ọ̀nà mìíràn láti mú kí CO2 àti pH pọ̀ sí i: voltage pulsed. Nípa lílo voltage pulsed sí ìbòrí ionomer onípele méjì, àwọn olùwádìí náà ṣe àṣeyọrí ìbísí 250% nínú àwọn ọjà tí ó ní carbon ní ìfiwéra pẹ̀lú copper tí a kò bo àti static voltage.
Bó tilẹ̀ jẹ́ pé àwọn olùwádìí kan gbájú mọ́ iṣẹ́ wọn lórí ìdàgbàsókè àwọn ohun èlò tuntun, wíwá ohun èlò náà kò gba ipò iṣẹ́ rò. Ṣíṣàkóso àyíká lórí ojú ohun èlò náà jẹ́ ọ̀nà tuntun àti ọ̀nà tó yàtọ̀.
“A kò wá pẹ̀lú ohun èlò tuntun kan pátápátá, ṣùgbọ́n a lo òye wa nípa ìṣiṣẹ́ reaction kinetics, a sì lo ìmọ̀ yìí láti tọ́ wa sọ́nà ní ríronú nípa bí a ṣe lè yí àyíká ibi tí ohun èlò náà wà padà,” ni Adam Weber, onímọ̀ ẹ̀rọ àgbà kan sọ. Àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì ní ẹ̀ka ìmọ̀ ẹ̀rọ agbára ní Berkeley Laboratories àti olùkọ̀wé ìwé.
Igbese ti o tẹle ni lati faagun iṣelọpọ awọn catalysts ti a bo. Awọn idanwo akọkọ ti ẹgbẹ Berkeley Lab ṣe pẹlu awọn eto awoṣe alapin kekere, eyiti o rọrun pupọ ju awọn ẹya iho ti o tobi ti a nilo fun awọn ohun elo iṣowo. “Kii ṣe iṣoro lati lo ibora kan lori ilẹ alapin. Ṣugbọn awọn ọna iṣowo le kan bo awọn bọọlu idẹ kekere,” Bell sọ. Fifi fẹlẹfẹlẹ keji ti ibora kun di ipenija. O ṣeeṣe kan ni lati da awọn ibora mejeeji pọ ki o si fi wọn sinu solvent kan, ati nireti pe wọn yoo ya sọtọ nigbati solvent naa ba gbẹ. Kini ti wọn ko ba ṣe bẹẹ? Bell pari: “A kan nilo lati jẹ ọlọgbọn.” Tọka si Kim C, Bui JC, Luo X ati awọn miiran. Agbegbe catalyst ti a ṣe adani fun idinku elekitiro ti CO2 si awọn ọja carbon pupọ nipa lilo bo ionomer fẹlẹfẹlẹ meji lori copper. Nat Energy. 2021;6(11):1026-1034. doi:10.1038/s41560-021-00920-8
A ṣe àtúnṣe àpilẹ̀kọ yìí láti inú àwọn ohun èlò wọ̀nyí. Àkíyèsí: Ó ṣeé ṣe kí a ti ṣe àtúnṣe ohun èlò náà fún gígùn àti àkóónú rẹ̀. Fún ìwífún síi, jọ̀wọ́ kàn sí orísun tí a tọ́ka sí.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù kọkànlá-22-2021
