نئين ٽيڪنالاجي ڪاربن ڊاءِ آڪسائيڊ کي مائع ايندھن ۾ تبديل ڪرڻ کي بهتر بڻائي ٿي

هيٺ ڏنل فارم ڀريو ۽ اسان توهان کي "ڪاربن ڊاءِ آڪسائيڊ کي مائع ايندھن ۾ تبديل ڪرڻ لاءِ نئين ٽيڪنالاجي بهتري" جو PDF ورجن اي ميل ڪنداسين.
ڪاربن ڊاءِ آڪسائيڊ (CO2) فوسل ايندھن ۽ سڀ کان عام گرين هائوس گيس کي ساڙڻ جي پيداوار آهي، جنهن کي پائيدار طريقي سان واپس مفيد ايندھن ۾ تبديل ڪري سگهجي ٿو. CO2 جي اخراج کي ايندھن جي فيڊ اسٽاڪ ۾ تبديل ڪرڻ جو هڪ اميد افزا طريقو هڪ عمل آهي جنهن کي اليڪٽرڪ ڪيميڪل ريڊڪشن سڏيو ويندو آهي. پر تجارتي طور تي قابل عمل هجڻ لاءِ، وڌيڪ گهربل ڪاربن سان مالا مال شين کي چونڊڻ يا پيدا ڪرڻ لاءِ عمل کي بهتر بڻائڻ جي ضرورت آهي. هاڻي، جيئن جرنل نيچر انرجي ۾ رپورٽ ڪيو ويو آهي، لارنس برڪلي نيشنل ليبارٽري (برڪلي ليب) معاون رد عمل لاءِ استعمال ٿيندڙ ڪاپر ڪيٽالسٽ جي مٿاڇري کي بهتر ڪرڻ لاءِ هڪ نئون طريقو تيار ڪيو آهي، جنهن سان عمل جي چونڊ ۾ اضافو ٿيندو آهي.
"جيتوڻيڪ اسان ڄاڻون ٿا ته ٽامي هن رد عمل لاءِ بهترين ڪيٽيلسٽ آهي، پر اهو گهربل پيداوار لاءِ اعليٰ چونڊ مهيا نٿو ڪري،" برڪلي ليب ۾ ڪيميڪل سائنسز جي شعبي ۾ هڪ سينئر سائنسدان ۽ ڪيليفورنيا يونيورسٽي، برڪلي ۾ ڪيميڪل انجنيئرنگ جي پروفيسر، اليڪسس چيو. اسپيل چيو. "اسان جي ٽيم اهو معلوم ڪيو ته توهان هن قسم جي چونڊ مهيا ڪرڻ لاءِ مختلف چالون ڪرڻ لاءِ ڪيٽيلسٽ جي مقامي ماحول کي استعمال ڪري سگهو ٿا."
پوئين مطالعي ۾، محققن ڪاربن سان مالا مال شين کي تجارتي قدر سان ٺاهڻ لاءِ بهترين برقي ۽ ڪيميائي ماحول فراهم ڪرڻ لاءِ صحيح حالتون قائم ڪيون آهن. پر اهي حالتون انهن حالتن جي برعڪس آهن جيڪي قدرتي طور تي پاڻي تي ٻڌل ڪنڊڪٽو مواد استعمال ڪندي عام ايندھن جي سيلن ۾ ٿينديون آهن.
توانائي وزارت جي لِڪوِڊ سن شائن الائنس جي انرجي انوويشن سينٽر پروجيڪٽ جي حصي طور، فيول سيل واٽر ماحول ۾ استعمال ٿي سگهي ٿو ان ڊيزائن کي طئي ڪرڻ لاءِ، بيل ۽ سندس ٽيم آئنومر جي هڪ پتلي پرت ڏانهن رخ ڪيو، جيڪو ڪجهه چارج ٿيل ماليڪيولز (آئنز) کي گذرڻ جي اجازت ڏئي ٿو. ٻين آئنز کي خارج ڪريو. انهن جي انتهائي چونڊيل ڪيميائي خاصيتن جي ڪري، اهي خاص طور تي مائڪرو ماحول تي مضبوط اثر وجهڻ لاءِ موزون آهن.
بيل گروپ ۾ پوسٽ ڊاڪٽريٽ محقق ۽ پيپر جي پهرين ليکڪ، چانيوئن ڪِم، ٽامي جي ڪيٽالسٽ جي مٿاڇري کي ٻن عام آئنومر، نيفيون ۽ سسٽينشن سان ڍڪڻ جي تجويز پيش ڪئي. ٽيم اهو قياس ڪيو ته ائين ڪرڻ سان ڪيٽالسٽ جي ويجهو ماحول کي تبديل ڪيو وڃي - جنهن ۾ پي ايڇ ۽ پاڻي ۽ ڪاربان ڊاءِ آڪسائيڊ جي مقدار شامل آهي - ڪنهن نه ڪنهن طريقي سان رد عمل کي هدايت ڪئي وڃي ته جيئن ڪاربن سان مالا مال شيون پيدا ٿين جيڪي آساني سان مفيد ڪيميڪلز ۾ تبديل ٿي سگهن. شيون ۽ مائع ايندھن.
محققن هر آئنومر جي هڪ پتلي پرت ۽ ٻن آئنومر جي ٻٽي پرت کي پوليمر مواد جي مدد سان هڪ ڪاپر فلم تي لاڳو ڪيو، جنهن کي اهي هٿ جي شڪل واري اليڪٽرڪ ڪيميڪل سيل جي هڪ ڇيڙي جي ويجهو داخل ڪري سگهن ٿا. جڏهن بيٽري ۾ ڪاربان ڊاءِ آڪسائيڊ داخل ڪئي وئي ۽ وولٽيج لاڳو ڪئي وئي، انهن بيٽري ذريعي وهندڙ ڪل ڪرنٽ کي ماپيو. پوءِ انهن رد عمل دوران ڀرسان ذخيري ۾ گڏ ڪيل گئس ۽ مائع کي ماپيو. ٻن پرتن واري ڪيس لاءِ، انهن ڏٺو ته ڪاربان سان مالا مال شيون رد عمل ذريعي استعمال ٿيندڙ توانائي جو 80٪ حصو آهن - غير ڪوٽ ٿيل ڪيس ۾ 60٪ کان وڌيڪ.
"هي سينڊوچ ڪوٽنگ ٻنهي جهانن جو بهترين مهيا ڪري ٿي: اعليٰ پيداوار جي چونڊ ۽ اعليٰ سرگرمي،" بيل چيو. ٻٽي پرت واري مٿاڇري نه رڳو ڪاربن سان مالا مال شين لاءِ سٺي آهي، پر ساڳئي وقت هڪ مضبوط ڪرنٽ پڻ پيدا ڪري ٿي، جيڪا سرگرمي ۾ واڌ کي ظاهر ڪري ٿي.
محققن اهو نتيجو ڪڍيو ته بهتر ردعمل ٽامي جي مٿان سڌي طرح ڪوٽنگ ۾ جمع ٿيل CO2 جي وڌيڪ ڪنسنٽريشن جو نتيجو هو. ان کان علاوه، منفي چارج ٿيل ماليڪيول جيڪي ٻن آئنومر جي وچ واري علائقي ۾ جمع ٿين ٿا، گهٽ مقامي تيزابيت پيدا ڪندا. هي ميلاپ ڪنسنٽريشن ٽريڊ آف کي آفسيٽ ڪري ٿو جيڪو آئنومر فلمن جي غير موجودگي ۾ ٿيندو آهي.
رد عمل جي ڪارڪردگي کي وڌيڪ بهتر بڻائڻ لاءِ، محققن اڳ ۾ ثابت ٿيل ٽيڪنالاجي ڏانهن رخ ڪيو جنهن کي CO2 ۽ pH وڌائڻ لاءِ ٻئي طريقي جي طور تي آئنومر فلم جي ضرورت ناهي: پلسڊ وولٽيج. ڊبل-ليئر آئنومر ڪوٽنگ تي پلسڊ وولٽيج لاڳو ڪندي، محققن ڪاربن سان مالا مال شين ۾ غير ڪوٽيڊ ڪاپر ۽ جامد وولٽيج جي مقابلي ۾ 250٪ اضافو حاصل ڪيو.
جيتوڻيڪ ڪجھ محقق پنھنجي ڪم کي نون ڪيٽالسٽ جي ترقي تي ڌيان ڏين ٿا، ڪيٽالسٽ جي دريافت ۾ آپريٽنگ حالتن کي نظر ۾ نه رکيو ويندو آهي. ڪيٽالسٽ جي مٿاڇري تي ماحول کي ڪنٽرول ڪرڻ هڪ نئون ۽ مختلف طريقو آهي.
"اسان هڪ مڪمل طور تي نئون ڪيٽيلسٽ نه کڻي آيا آهيون، پر رد عمل جي حرڪيات جي پنهنجي سمجھ کي استعمال ڪيو ۽ هن علم کي اسان کي ڪيٽيلسٽ سائيٽ جي ماحول کي ڪيئن تبديل ڪرڻ بابت سوچڻ ۾ رهنمائي ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو،" هڪ سينئر انجنيئر ايڊم ويبر چيو. برڪلي ليبارٽريز ۾ توانائي ٽيڪنالاجي جي شعبي ۾ سائنسدان ۽ مقالن جا شريڪ ليکڪ.
ايندڙ قدم ڪوٽيڊ ڪيٽالسٽ جي پيداوار کي وڌائڻ آهي. برڪلي ليب ٽيم جي شروعاتي تجربن ۾ ننڍا فليٽ ماڊل سسٽم شامل هئا، جيڪي ڪمرشل ايپليڪيشنن لاءِ گهربل وڏي ايراضي واري پورس ڍانچي کان تمام آسان هئا. بيل چيو ته، "هڪ فليٽ مٿاڇري تي ڪوٽنگ لاڳو ڪرڻ ڏکيو ناهي. پر ڪمرشل طريقن ۾ ننڍڙن ٽامي جي گولن کي ڪوٽنگ شامل ٿي سگهي ٿو." ڪوٽنگ جي ٻي پرت شامل ڪرڻ چئلينجنگ ٿي ويندي آهي. هڪ امڪان اهو آهي ته ٻن ڪوٽنگن کي هڪ محلول ۾ گڏ ڪيو وڃي ۽ جمع ڪيو وڃي، ۽ اميد آهي ته جڏهن محلول بخارات بڻجي ويندو ته اهي الڳ ٿي ويندا. جيڪڏهن اهي نه ٿين ته ڇا ٿيندو؟ بيل نتيجو ڪڍيو: "اسان کي صرف هوشيار ٿيڻ جي ضرورت آهي." ڪِم سي، بوئي جي سي، لوو ايڪس ۽ ٻين جو حوالو ڏيو. ٽامي تي ڊبل-ليئر آئنومر ڪوٽنگ استعمال ڪندي ملٽي ڪاربن شين ۾ CO2 جي اليڪٽرو-گهٽائي لاءِ ڪسٽمائيز ڪيل ڪيٽالسٽ مائڪرو ماحول. نيٽ انرجي. 2021;6(11):1026-1034. doi:10.1038/s41560-021-00920-8
هي مضمون هيٺ ڏنل مواد مان ٻيهر تيار ڪيو ويو آهي. نوٽ: مواد جي ڊيگهه ۽ مواد جي ڪري ترميم ڪئي وئي هجي. وڌيڪ معلومات لاءِ، مهرباني ڪري ڏنل ذريعن سان رابطو ڪريو.