Ranpli fòm ki anba a epi n ap voye yon imèl ba ou vèsyon PDF "Nouvo amelyorasyon teknoloji pou konvèti gaz kabonik nan gaz likid"
Gaz kabonik (CO2) se pwodwi nan boule konbistib fosil ak gaz ki pi komen nan lakòz efè tèmik, ki ka konvèti tounen nan konbistib itil nan yon fason dirab. Yon fason pwomèt pou konvèti emisyon CO2 an materyo gaz se yon pwosesis ki rele rediksyon elektwochimik. Men, yo dwe komèsyalman solid, pwosesis la bezwen amelyore yo chwazi oswa pwodwi plis vle pwodwi ki rich ak kabòn. Koulye a, jan yo rapòte nan jounal Nature Energy, Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) te devlope yon nouvo metòd pou amelyore sifas katalis kòb kwiv mete yo itilize pou reyaksyon oksilyè, kidonk ogmante selektivite pwosesis la.
"Malgre ke nou konnen ke kwiv se pi bon katalis pou reyaksyon sa a, li pa bay segondè selektivite pou pwodwi a vle," te di Alexis, yon syantis ansyen nan Depatman Syans Chimik nan Berkeley Lab ak yon pwofesè nan jeni chimik nan Inivèsite a. nan Kalifòni, Berkeley. Spell te di. "Ekip nou an te jwenn ke ou ka itilize anviwònman lokal la nan katalis la fè ke trik nouvèl divès kalite bay sa a kalite selektivite."
Nan etid anvan yo, chèchè yo te etabli kondisyon egzak pou bay pi bon anviwònman elektrik ak chimik pou kreye pwodwi ki gen anpil kabòn ak valè komèsyal yo. Men, kondisyon sa yo kontrè ak kondisyon ki natirèlman rive nan selil gaz tipik lè l sèvi avèk materyèl kondiktif ki baze sou dlo.
Yo nan lòd yo detèmine konsepsyon an ki ka itilize nan anviwònman an dlo selil gaz, kòm yon pati nan pwojè Sant Inovasyon Enèji nan Likid Sunshine Alliance Ministè Enèji a, Bell ak ekip li a tounen vin jwenn yon kouch mens nan ionomèr, ki pèmèt sèten chaj. molekil (ion) pou pase. Ekskli lòt iyon. Akòz pwopriyete chimik trè selektif yo, yo patikilyèman apwopriye pou gen yon gwo enpak sou mikro-anviwònman an.
Chanyeon Kim, yon chèchè postdoktoral nan gwoup Bell ak premye otè papye a, te pwopoze pou kouvri sifas catalyseur kwiv ak de ionòm komen, Nafion ak Sustainion. Ekip la ipotèz ke fè sa ta dwe chanje anviwònman an tou pre katalis la-ki gen ladan pH la ak kantite dlo ak gaz kabonik-nan kèk fason pou dirije reyaksyon an nan pwodwi kabòn ki rich pwodwi ki ka fasil konvèti nan pwodui chimik itil. Pwodwi ak gaz likid.
Chèchè yo te aplike yon kouch mens nan chak ionomè ak yon kouch doub nan de iyonòm nan yon fim kwiv ki te sipòte pa yon materyèl polymère yo fòme yon fim, ke yo ta ka mete tou pre yon bout nan yon selil elektwochimik men ki gen fòm. Lè yo enjekte gaz kabonik nan batri a ak aplike vòltaj, yo mezire aktyèl la total ap koule tankou dlo nan batri a. Lè sa a, yo mezire gaz la ak likid kolekte nan rezèvwa adjasan a pandan reyaksyon an. Pou ka a de-kouch, yo te jwenn ke pwodwi kabòn ki rich te konte pou 80% nan enèji a boule nan reyaksyon an-pi wo pase 60% nan ka a san kouvwi.
"Kouti sandwich sa a bay pi bon nan tou de mond yo: segondè selektivite pwodwi ak aktivite segondè," Bell te di. Sifas doub-kouch la se pa sèlman bon pou pwodwi kabòn ki rich, men tou, jenere yon kouran fò an menm tan an, ki endike yon ogmantasyon nan aktivite.
Chèchè yo te konkli ke repons amelyore an te rezilta a nan gwo CO2 konsantrasyon akimile nan kouch la dirèkteman sou tèt kwiv la. Anplis de sa, molekil chaje negatif ki akimile nan rejyon an ant de ionomè yo pral pwodwi pi ba asidite lokal yo. Konbinezon sa a konpanse konpozisyon konsantrasyon ki gen tandans rive nan absans fim ionomè yo.
Yo nan lòd yo amelyore plis efikasite nan reyaksyon an, chèchè yo tounen vin jwenn yon teknoloji ki te deja pwouve ki pa mande pou yon fim ionomè kòm yon lòt metòd ogmante CO2 ak pH: vòltaj enpulsyonèl. Lè yo aplike vòltaj enpulsyonèl nan kouch doub-kouch ionomèr la, chèchè yo reyalize yon ogmantasyon 250% nan pwodwi kabòn ki rich konpare ak kwiv san kouvwi ak vòltaj estatik.
Malgre ke kèk chèchè konsantre travay yo sou devlopman nouvo katalis, dekouvèt katalis la pa pran an kont kondisyon fonksyònman yo. Kontwole anviwònman an sou sifas katalis la se yon nouvo metòd diferan.
"Nou pa t 'vini ak yon katalis konplètman nouvo, men te itilize konpreyansyon nou sou sinetik reyaksyon ak itilize konesans sa a gide nou nan reflechi sou fason yo chanje anviwònman an nan sit la katalis," te di Adam Weber, yon enjenyè ansyen. Syantis nan domèn teknoloji enèji nan Berkeley Laboratories ak ko-otè papye.
Pwochen etap la se elaji pwodiksyon an nan katalis kouvwi. Eksperyans preliminè ekip Berkeley Lab te enplike ti sistèm modèl plat, ki te pi senp pase estrikti pore gwo zòn ki nesesè pou aplikasyon komèsyal yo. "Li pa difisil pou aplike yon kouch sou yon sifas ki plat. Men, metòd komèsyal yo ka enplike kouch ti boul kwiv," Bell te di. Ajoute yon dezyèm kouch kouch vin difisil. Yon posibilite se melanje ak depoze de kouch yo ansanm nan yon sòlvan, epi espere ke yo separe lè sòlvan an evapore. E si yo pa fè sa? Bell konkli: "Nou jis bezwen pi entelijan." Gade Kim C, Bui JC, Luo X ak lòt moun. Mikwo-anviwònman katalis Customized pou elektwo-rediksyon nan CO2 nan pwodwi milti-kabòn lè l sèvi avèk kouch doub-kouch ionomèr sou kwiv. Nat Enèji. 2021;6(11):1026-1034. doi:10.1038/s41560-021-00920-8
Atik sa a repwodui nan materyèl sa yo. Remak: Materyèl la ka te modifye pou longè ak kontni. Pou plis enfòmasyon, tanpri kontakte sous site la.
Tan poste: Nov-22-2021
