Ev gotar li gorî prosedur û polîtîkayên edîtorî yên Science X hatiye nirxandin. Edîtoran di heman demê de tekez li ser taybetmendiyên jêrîn kirine dema ku yekparçeyiya naverokê misoger kirine:
Karbondîoksît (CO2) hem çavkaniyek girîng e ji bo jiyana li ser Erdê û hem jî gazek serayê ye ku dibe sedema germbûna gerdûnî. Îro, zanyar karbondîoksîtê wekî çavkaniyek sozdar ji bo hilberîna sotemeniyên nûjenkirî, kêm-karbon û hilberên kîmyewî yên bi nirxek bilind lêkolîn dikin.
Zehmetiya ji bo lêkolîneran ew e ku rêbazên bikêrhatî û lêçûn-bandor bibînin da ku karbondîoksîtê veguherînin navberên karbonê yên bi kalîte yên wekî karbonmonoksît, metanol, an asîda formîk.
Tîmeke lêkolînê bi serokatiya KK Neuerlin ji Laboratuwara Enerjiya Nûjenkirî ya Neteweyî (NREL) û hevkarên li Laboratuwara Neteweyî ya Argonne û Laboratuwara Neteweyî ya Oak Ridge çareseriyek sozdar ji bo vê pirsgirêkê dît. Tîmê rêbazek veguherînê pêşxist da ku asîda formîk ji karbondîoksîtê bi karanîna elektrîka nûjenkirî bi karîgeriya enerjiyê ya bilind û domdariyê hilberîne.
Lêkolîna bi sernavê "Mîmariya komkirina elektroda membranê ya pîvanbar ji bo veguherîna elektroşîmyayî ya bi bandor a karbondîoksîtê bo asîda formîk", di kovara Nature Communications de hate weşandin.
Asîda formîk navbeynkarek kîmyewî ya potansiyel e ku bi cûrbecûr serîlêdanan tê kirin, nemaze wekî madeya xav di pîşesaziyên kîmyewî an biyolojîk de. Asîda formîk her weha wekî madeyek xav ji bo biorefinkirina sotemeniya hewayî ya paqij hatiye nas kirin.
Elektrolîza CO2 dibe sedema kêmkirina CO2 bo navbeynkarên kîmyewî yên wekî asîda formîk an molekulên wekî etîlenê dema ku potansiyeleke elektrîkî li ser xaneya elektrolîtîk tê sepandin.
Meclîsa parzûn-elektrodê (MEA) di elektrolîzerekê de bi gelemperî ji parzûnek îyon-guhêz (parzûna danûstandina katyon an anyonê) pêk tê ku di navbera du elektrodan de ye û ji elektrokatalîzatorek û polîmerek îyon-guhêz pêk tê.
Bi karanîna pisporiya tîmê di teknolojiyên şaneyên sotemeniyê û elektroliza hîdrojenê de, wan çend konfigurasyonên MEA di şaneyên elektrolîtîk de lêkolîn kirin da ku kêmkirina elektroşîmyayî ya CO2 bo asîda formîk bidin ber hev.
Li ser bingeha analîza têkçûna sêwiranên cûrbecûr, tîmê hewl da ku ji sînorkirinên setên materyalên heyî, nemaze nebûna redkirina îyonê di membranên danûstandina anyonê yên heyî de, sûd werbigire û sêwirana giştî ya pergalê hêsan bike.
Dahênana NREL ji aliyê KS Neierlin û Leiming Hu ve elektrolîzerek MEA ya başkirî bû ku membranek danûstandina katyonê ya qulkirî ya nû bikar dianî. Ev membrana qulkirî hilberîna asîda formîk a domdar û pir bijartî peyda dike û bi karanîna pêkhateyên amade sêwirandinê hêsan dike.
Hev-nivîskar Neierlin got, "Encamên vê lêkolînê guhertinek paradîgmayê di hilberîna elektrokîmyayî ya asîdên organîk ên wekî asîda formîk de temsîl dikin." "Avahiya membrana qulkirî tevliheviya sêwiranên berê kêm dike û her weha dikare were bikar anîn da ku karîgeriya enerjiyê û domdariya cîhazên din ên veguherîna karbondîoksîtê ya elektrokîmyayî baştir bike."
Wekî her pêşketineke zanistî, girîng e ku faktorên lêçûn û gengaziya aborî werin fêmkirin. Lêkolînerên NRELê Zhe Huang û Tao Ling, ku li seranserê beşan dixebitin, analîzek tekno-aborî pêşkêş kirin ku rêbazên bidestxistina wekheviya lêçûnê bi pêvajoyên hilberîna asîda formîk a pîşesaziyê ya îroyîn destnîşan dikin dema ku lêçûna elektrîka nûjenkirî li ser 2.3 sent serê kîlowat-saetê an jî kêmtir be.
Neierlin got, "Tîmê bi karanîna katalîzatorên bazirganî û materyalên membrana polîmer van encaman bi dest xistin, di heman demê de sêwirana MEA-yê çêkir ku ji pîvanbariya şaneyên sotemeniyê yên nûjen û santralên elektrolîza hîdrojenê sûd werdigire."
"Encamên vê lêkolînê dikarin bi karanîna elektrîka nûjen û hîdrojenê karbondîoksîtê veguherînin sotemenî û kîmyewîyan, û veguherîna ber bi mezinkirin û bazirganîkirinê ve bileztir bikin."
Teknolojiyên veguherîna elektroşîmyayî hêmanek bingehîn a bernameya NREL'ê ya Electrons to Molecules in, ku li ser hîdrojena nûjenkirî ya nifşê din, sotemeniyên sifir, kîmyewî û materyalên ji bo pêvajoyên bi elektrîkê têne ajotin disekine.
Randy Cortright, rêveberê stratejiya veguhestina elektron û/an pêşmadeyên NREL ji bo hilberîna sotemeniyê got, "Bernameya me li ser rêbazên karanîna elektrîka nûjenkirî ye da ku molekulên wekî karbondîoksît û avê veguherînin pêkhateyên ku dikarin wekî çavkaniyên enerjiyê xizmet bikin."
"Ev lêkolîna veguherîna elektroşîmyayî pêşveçûnek peyda dike ku dikare di rêzek pêvajoyên veguherîna elektroşîmyayî de were bikar anîn, û em li benda encamên sozdartir ji vê komê ne."
Agahiyên zêdetir: Leiming Hu et al., Mîmariya komkirina elektroda membranê ya pîvanbar ji bo veguherîna elektroşîmyayî ya bi bandor a CO2 bo asîda formîk, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-43409-6
Heke hûn rastî şaşiyeke nivîsandinê, nerastiyekê werin, an jî hûn bixwazin daxwazek ji bo guherandina naverokê li ser vê rûpelê bişînin, ji kerema xwe vê formê bikar bînin. Ji bo pirsên giştî, ji kerema xwe forma têkiliyê ya me bikar bînin. Ji bo bersivên giştî, beşa şîroveyên giştî ya li jêr bikar bînin (talîmatan bişopînin).
Nirxandinên we ji bo me pir girîng in. Lêbelê, ji ber hejmara zêde ya peyaman, em nikarin bersivek kesane garantî bikin.
Navnîşana e-nameya we tenê ji bo agahdarkirina wergirên ku e-name şandine tê bikar anîn. Ne navnîşana we û ne jî navnîşana wergir ji bo ti armancek din nayê bikar anîn. Agahiyên ku hûn têkevin dê di e-nameya we de xuya bibin û dê ji hêla Tech Xplore ve bi tu awayî neyên hilanîn.
Ev malper ji bo hêsankirina navîgasyonê, analîzkirina karanîna we ya karûbarên me, berhevkirina daneyên kesanekirina reklamê, û peyda kirina naverokê ji aliyên sêyemîn çerezan bikar tîne. Bi karanîna malpera me, hûn qebûl dikin ku we Siyaseta me ya Nepenîtiyê û Mercên Bikaranînê xwendine û fêm kirine.