Maqaalkan waxaa dib loo eegay iyadoo la raacayo habraacyada iyo siyaasadaha tifaftirka ee Sayniska X. Tifaftirayaashu waxay xoogga saareen sifooyinka soo socda iyagoo hubinaya hufnaanta macluumaadka:
Kaarboon laba ogsaydh (CO2) waa kheyraad muhiim u ah nolosha Dhulka iyo gaaska aqalka dhirta lagu koriyo oo gacan ka geysta kulaylka caalamiga ah. Maanta, saynisyahannadu waxay baranayaan kaarboon laba ogsaydh oo ah kheyraad rajo leh oo loogu talagalay soo saarista shidaalka la cusboonaysiin karo, kuwa kaarboon yar iyo alaabada kiimikada ee qiimaha sare leh.
Caqabadda haysata cilmi-baarayaasha ayaa ah inay aqoonsadaan siyaabo hufan oo kharash-ool ah oo loogu beddelo kaarboon laba ogsaydh oo tayo sare leh sida kaarboon laba ogsaydh, methanol ama formic acid.
Koox cilmi-baaris ah oo uu hoggaaminayo KK Neuerlin oo ka tirsan Shaybaarka Tamarta La Cusboonaysiin Karo ee Qaranka (NREL) iyo la-hawlgalayaasha Shaybaarka Qaranka ee Argonne iyo Shaybaarka Qaranka ee Oak Ridge ayaa helay xal rajo leh oo lagu xallin karo dhibaatadan. Kooxdu waxay samaysay hab beddel ah si loo soo saaro asiidh formic ah oo ka yimaada kaarboon laba ogsaydh iyadoo la adeegsanayo koronto la cusboonaysiin karo oo leh hufnaan tamar sare leh iyo waara.
Daraasaddan, oo cinwaan looga dhigay "Qaab-dhismeedka isku-dhafka elektroodka xuubka ee la cabbiri karo si loogu beddelo elektrookiimiko wax ku ool ah oo kaarboon laba ogsaydh ah una beddelo aashitada formic," ayaa lagu daabacay joornaalka Nature Communications.
Asiidhka Formic waa mid ka mid ah kiimikooyinka ugu muhiimsan ee laga heli karo meelo kala duwan, gaar ahaan warshado ceeriin ah oo ku jira warshadaha kiimikada ama bayoolojiga. Asiidhka Formic sidoo kale waxaa loo aqoonsaday inuu yahay kayd loogu talagalay bayoolojiga si loogu beddelo shidaal duulista oo nadiif ah.
Elektrolisis-ka CO2 wuxuu keenaa hoos u dhaca CO2 ilaa dhexdhexaadiyeyaasha kiimikada sida formic acid ama molecules sida ethylene marka awood koronto lagu dabaqo unugyada elektrolitik.
Isu-imaatinka xuubka-elektroodka (MEA) ee ku jira elektroolaydhku wuxuu caadi ahaan ka kooban yahay xuub ion-gudbinaya (xuubka cation ama anion-ka) oo ku dhex jira laba elektroodh oo ka kooban elektroolaydh iyo polymer-gudbinaya ion-ka.
Iyagoo adeegsanaya khibradda kooxda ee teknoolojiyada unugyada shidaalka iyo elektrolisis-ka haydarojiin, waxay barteen dhowr qaab-dhismeed oo MEA ah oo ku jira unugyada elektrolitik si ay u barbar dhigaan hoos u dhigista kiimikada ee CO2 iyo aashitada formic.
Iyada oo lagu saleynayo falanqaynta fashilka ee naqshado kala duwan, kooxdu waxay isku dayday inay ka faa'iidaysato xaddidaadaha qalabka jira, gaar ahaan la'aanta diidmada ion ee xuubka is-weydaarsiga anion ee hadda jira, iyo inay fududeyso naqshadeynta guud ee nidaamka.
Ikhtiraacida KS Neierlin iyo Leiming Hu oo ka tirsan NREL waxay ahayd elektrolyzer MEA ah oo la hagaajiyay iyadoo la adeegsanayo xuubka isdhaafsiga cation-ka ee cusub ee daloolsan. Xuubkan daloolsan wuxuu bixiyaa wax soo saar aashito formic ah oo joogto ah oo aad loo xushay wuxuuna fududeeyaa naqshadeynta isagoo adeegsanaya qaybaha aan khaanadaha lahayn.
"Natiijooyinka daraasaddan waxay matalaan isbeddel qaab-dhismeed ah oo ku yimid wax soo saarka elektiroonigga ah ee asiidhyada dabiiciga ah sida formic acid," ayuu yiri qoraaga kale Neierlin. "Qaab-dhismeedka xuubka daloolsan wuxuu yareeyaa kakanaanta naqshadihii hore waxaana sidoo kale loo isticmaali karaa in lagu hagaajiyo hufnaanta tamarta iyo adkeysiga aaladaha kale ee beddelka kaarboon laba ogsaydhka elektaroonigga ah."
Sida horumar kasta oo cilmiyeed, waa muhiim in la fahmo arrimaha kharashka iyo suurtogalnimada dhaqaale. Iyagoo ka shaqeynaya waaxyaha oo dhan, cilmi-baarayaasha NREL Zhe Huang iyo Tao Ling waxay soo bandhigeen falanqayn tignoolajiyadeed oo qeexaya siyaabaha lagu gaari karo isku dheelitirka kharashka iyadoo la adeegsanayo hababka wax soo saarka aashitada warshadaha ee maanta marka qiimaha korontada la cusboonaysiin karo uu yahay ama ka hooseeyo 2.3 senti kiilowatt-saacaddiiba.
"Kooxdu waxay natiijooyinkan ku gaartay iyagoo adeegsanaya kataliyayaal ganacsi ahaan laga heli karo iyo agabyada xuubka polymer-ka, iyagoo abuuraya naqshad MEA ah oo ka faa'iideysanaysa ballaarinta unugyada shidaalka casriga ah iyo warshadaha elektrolisis-ka hydrogen," ayuu yiri Neierlin.
"Natiijooyinka cilmi-baaristan waxay gacan ka geysan karaan in kaarboon laba ogsaydh loo beddelo shidaal iyo kiimikooyin iyadoo la adeegsanayo koronto la cusboonaysiin karo iyo haydarojiin, taasoo dardar gelinaysa u gudubka kor u qaadista iyo ganacsiga."
Tiknoolajiyada beddelka elektaroonigga ah waa qayb muhiim ah oo ka mid ah barnaamijka NREL ee Electrons ilaa Molecules, kaas oo diiradda saaraya hydrogen-ka dib loo cusboonaysiin karo ee jiilka soo socda, shidaalka eber, kiimikooyinka iyo agabka hababka korontada ku shaqeeya.
"Barnaamijkayagu wuxuu sahaminayaa siyaabaha loo isticmaalo korontada la cusboonaysiin karo si loogu beddelo molecules sida kaarboon laba ogsaydh iyo biyo iskudhisyo u adeegi kara ilo tamar," ayuu yiri Randy Cortright, agaasimaha NREL ee wareejinta elektarooniga iyo/ama istaraatiijiyadda horudhaca ah ee wax soo saarka shidaalka. ama kiimikooyinka."
"Cilmi-baaristan beddelka elektaroonigga ah waxay bixisaa horumar loo isticmaali karo habab kala duwan oo beddelka elektaroonigga ah, waxaanan rajeyneynaa natiijooyin rajo leh oo ka yimaada kooxdan."
Macluumaad dheeraad ah: Leiming Hu et al., Qaab-dhismeedka isku-darka elektroodka xuubka ee la cabbiri karo si loogu beddelo elektrookiimiko wax ku ool ah oo CO2 ah una beddelo aashitada formic, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-43409-6
Haddii aad la kulanto qalad khaldan, khalad, ama aad rabto inaad soo gudbiso codsi wax ka beddel ah oo ku saabsan boggan, fadlan isticmaal foomkan. Su'aalaha guud, fadlan isticmaal foomkayaga xiriirka. Wixii jawaab celin guud ah, isticmaal qaybta faallooyinka dadweynaha ee hoose (raac tilmaamaha).
Jawaab celintaadu aad bay muhiim noogu tahay. Si kastaba ha ahaatee, tirada badan ee fariimaha awgeed, ma dammaanad qaadi karno jawaab shaqsiyeed.
Cinwaanka emailkaaga waxaa loo isticmaalaa oo keliya in lagu sheego dadka qaata emailka soo diray. Cinwaankaaga iyo cinwaanka qaataha looma isticmaali doono ujeedo kale. Macluumaadka aad geliso wuxuu ka muuqan doonaa emaylkaaga mana kaydin doono Tech Xplore qaab kasta.
Mareegtan waxay isticmaashaa cookies si ay u fududeyso socodka, u falanqeyso isticmaalkaaga adeegyadayada, u ururiso xogta shaqsiyeed ee xayaysiinta, iyo u bixiso macluumaad ka yimid dhinacyada saddexaad. Markaad isticmaasho mareegahayaga, waxaad qiraysaa inaad akhriday oo aad fahantay Siyaasaddayada Qarsoonnimada iyo Shuruudaha Isticmaalka.