പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിന്റെ പരിവർത്തനം ദ്രാവക ഇന്ധനത്തിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നു

ചുവടെയുള്ള ഫോം പൂരിപ്പിക്കുക, "പുതിയ സാങ്കേതിക മെച്ചപ്പെടുത്തലുകളുടെ PDF പതിപ്പ് ഞങ്ങൾ ഇമെയിൽ ചെയ്യും
ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളും ഏറ്റവും സാധാരണമായ ഹരിതഗൃഹ വാതകവും കത്തുന്ന ഫലമാണ് കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് (CO2), അത് സുസ്ഥിര രീതിയിൽ ഉപയോഗപ്രദമായ ഇന്ധനങ്ങളാക്കി മാറ്റാൻ കഴിയും. CO2 ഉദ്വമനം പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഒരു വാഗ്ദാന മാർഗം ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ റിഡക്ഷൻ എന്ന പ്രക്രിയയാണ്. എന്നാൽ വാണിജ്യപരമായി ലാഭകരമാകുന്നത്, ആവശ്യമുള്ള കാർബൺ സമ്പുഷ്ടമായ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനോ നിർമ്മിക്കുന്നതിനോ പ്രക്രിയ മെച്ചപ്പെടുത്തേണ്ടതുണ്ട്. ഇപ്പോൾ, നേച്ചർ energy ർജ്ജത്തിൽ റിപ്പോർട്ടുചെയ്തത്, സഹായ പ്രതികരണത്തിനായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ചെമ്പ് കാറ്റലിത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തെ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ലോറൻസ് ബെർക്ക്ലി ലാബ്) ഒരു പുതിയ രീതി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്.
"ഈ പ്രതികരണത്തിന് ചെമ്പ് മികച്ച ഉത്തേജകമാണെന്ന് നമുക്കറിയാമെങ്കിലും, ബെർക്ക്ലി ലാബിലെ കെമിക്കൽ സയൻസസ് വകുപ്പ്, കാലിഫോർണിയ സർവകലാശാലയിലെ കെമിക്കൽ എഞ്ചിനീയറിംഗ് പ്രൊഫസറായ അലക്സിസ് പറഞ്ഞു. അക്ഷരത്തെറ്റ് പറഞ്ഞു. ഇത്തരത്തിലുള്ള സെലക്ടീവിറ്റി നൽകുന്നതിന് വിവിധ തന്ത്രങ്ങൾ ചെയ്യാൻ നിങ്ങൾക്ക് കാറ്റലിസ്റ്റിന്റെ പ്രാദേശിക അന്തരീക്ഷം ഉപയോഗിക്കാമെന്ന് ഞങ്ങളുടെ ടീം കണ്ടെത്തി. "
മുമ്പത്തെ പഠനങ്ങളിൽ, വാണിജ്യ മൂല്യമുള്ള കാർബൺ സമ്പുഷ്ടമായ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് മികച്ച വൈദ്യുത, ​​രാസ അന്തരീക്ഷം നൽകുന്നതിന് ഗവേഷകർ കൃത്യമായ വ്യവസ്ഥകൾ സ്ഥാപിച്ചു. എന്നാൽ ഈ വ്യവസ്ഥകൾ ജലത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ചലമ്പുള്ള വസ്തുക്കൾ ഉപയോഗിച്ച് സാധാരണ ഇന്ധന കോശങ്ങളിൽ സ്വാഭാവികമായും സംഭവിക്കുന്ന അവസ്ഥകൾക്ക് വിരുദ്ധമാണ്.
Energy ർജ്ജത്തിന്റെ ദ്രാവക സൂര്യപ്രകാശമന്ത്രാലയത്തിന്റെ energy ർജ്ജ നവീകരണ പദ്ധതിയുടെ ഭാഗമായി ഇന്ധന സെൽ ജലവൈദ്യുത പരിസ്ഥിതിയിൽ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയുന്ന രൂപകൽപ്പന നിർണ്ണയിക്കാൻ, ബെൽ, ടീം അയോണോമർ നേർത്ത പാളിയിലേക്ക് തിരിയുന്നു, ഇത് ചില ചാർജ്ജ് ചെയ്ത തർക്കങ്ങൾ (അയോണുകൾ) കടന്നുപോകാൻ അനുവദിക്കുന്നു. മറ്റ് അയോണുകൾ ഒഴിവാക്കുക. ഉയർന്ന തിരഞ്ഞെടുക്കാവുന്ന കെമിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടികൾ കാരണം, മൈക്രോഇൻവിയോൺമെന്റിൽ ശക്തമായ സ്വാധീനം ചെലുത്താൻ അവ പ്രത്യേകിച്ചും അനുയോജ്യമാണ്.
ബെൽ ഗ്രൂപ്പിലെ പോസ്റ്റ്ഡോറൽ റിസർച്ചറും പേപ്പറിന്റെ ആദ്യ രചയിതാക്കളായ ചാനിയോൺ കിം, കോട്ട് കാറ്റലിസ്റ്റുകളുടെ ഉപരിതലത്തെ രണ്ട് സാധാരണ അയഞ്ഞേഴ്സ്, നാഫിയോൺ, സുസ്ഥിരമായി കോട്ട് ചെയ്യാൻ നിർദ്ദേശിച്ചു. അതിനാൽ, ഉപയോഗപ്രദമായ രാസവസ്തുക്കളായി പരിവർത്തനം ചെയ്യാവുന്ന കാർബൺ സമൃദ്ധമായ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാനുള്ള പ്രതികരണത്തെ നേരിടുന്ന കവചത്തിനടുത്തുള്ള അന്തരീക്ഷത്തെ മാറ്റാണെന്ന പരിസ്ഥിതിയെ മാറ്റാൻ ടീം അനുമാനിച്ചു. ഉൽപ്പന്നങ്ങളും ദ്രാവക ഇന്ധനങ്ങളും.
ഒരു ഫിലിം രൂപീകരിക്കുന്നതിന് ഒരു സിനിമ രൂപീകരിക്കുന്നതിന് ഒരു പോളിമർ മെറ്റീരിയൽ പിന്തുണയ്ക്കുന്ന ഒരു ചെമ്പ് ഫിലിമിന്റെ ഒരു നേർത്ത പാളിയും രണ്ട് അയമക്കാരുടെ ഇരട്ട പാളിയും പ്രയോഗിച്ചു. കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് ബാറ്ററിയിൽ കുത്തിവയ്ക്കുന്നതിനും വോൾട്ടേജ് പ്രയോഗിക്കുമ്പോഴോ, അവർ ബാറ്ററിയിലൂടെ ഒഴുകുന്ന നിലവിലെ ഒഴുക്ക് അളന്നു. പ്രതികരണത്തിനിടയിൽ അടുത്തുള്ള ജലസംഭരണിയിൽ ശേഖരിക്കുന്ന വാതകവും ദ്രാവകവും അവർ അളന്നു. രണ്ട് ലെയർ കേസിനായി, പ്രതികരണം ഉപയോഗിക്കുന്ന energy ർജ്ജത്തിന്റെ 80% ർജ്ജം കാർബൺ സമ്പുഷ്ടമായ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ കണക്കാക്കുന്നുവെന്ന് അവർ കണ്ടെത്തി.
"ഈ സാൻഡ്വിച്ച് കോട്ടിംഗ് രണ്ട് ലോകങ്ങളിലും ഏറ്റവും മികച്ചത് നൽകുന്നു: ഉയർന്ന ഉൽപ്പന്ന സെലക്ടീവിലും ഉയർന്ന പ്രവർത്തനവും" ബെൽ പറഞ്ഞു. ഇരട്ട-ലെയർ ഉപരിതലത്തിൽ കാർബൺ സമ്പുഷ്ടമായ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾക്ക് മാത്രമല്ല, ഒരേ സമയം ശക്തമായ ഒരു കറന്റ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു, മാത്രമല്ല, പ്രവർത്തനത്തിന്റെ വർദ്ധനവ് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
കോമ്പിന് മുകളിൽ സമാഹരിച്ച ഉയർന്ന CO2 ഏകാഗ്രതയുടെ ഫലമാണെന്ന് ഗവേഷകർ നിഗമനം ചെയ്തു. കൂടാതെ, രണ്ട് അയമകർക്കിടയിൽ ഈ മേഖലയിൽ അടിഞ്ഞുകൂടിയ തന്മാത്രകൾ പ്രാദേശിക അസിഡിറ്റി കുറയ്ക്കും. ഈ കോമ്പിനേഷൻ സാന്ദ്രത വ്യാപാരങ്ങളെ ഓഫ്സെറ്റുകളെ പരാജയപ്പെടുത്തുന്നു, അത് അയോണോമർ ഫിലിംസിന്റെ അഭാവത്തിൽ സംഭവിക്കുന്നു.
പ്രതികരണത്തിന്റെ കാര്യക്ഷമത കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന്, കോസ്തസ്, പി.എച്ച് എന്നിവ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള മറ്റൊരു രീതിയായി ഒരു അയോണോമർ ഫിലിം ആവശ്യമില്ലാത്ത മുമ്പ് ഒരു തെളിയിക്കപ്പെട്ട സാങ്കേതികവിദ്യയിലേക്ക് ഗവേഷകർ തിരിഞ്ഞു: പോൾഡ് വോൾട്ടേജ്. പയർഡ്-ലെയർ അയോണോമർ കോട്ടിംഗിലേക്ക് പോൾഡ് വോൾട്ടേജ് പ്രയോഗിക്കുന്നതിലൂടെ, നിരന്തരമായ ചെമ്പ്, സ്റ്റാറ്റിക് വോൾട്ടേജിനെ അപേക്ഷിച്ച് കാർബൺ സമ്പന്നമായ ഉൽപ്പന്നങ്ങളിൽ ഗവേഷകർ 250% വർധനയുണ്ടായി.
ചില ഗവേഷകർ പുതിയ കാറ്റലിസ്റ്റുകളുടെ വികസനത്തിനായി ഫോക്കസ് ഫോക്കസ് ചെയ്യുന്നുണ്ടെങ്കിലും, കാറ്റലിസ്റ്റിന്റെ കണ്ടെത്തൽ പ്രവർത്തന വ്യവസ്ഥകൾ കണക്കിലെടുക്കുന്നില്ല. കാറ്റലിസ്റ്റ് ഉപരിതലത്തിൽ പരിസ്ഥിതി നിയന്ത്രിക്കുന്നത് പുതിയതും വ്യത്യസ്തവുമായ രീതിയാണ്.
"ഞങ്ങൾ പൂർണ്ണമായും പുതിയ കാറ്റലിസ്റ്റുമായി വന്നില്ല, പക്ഷേ പ്രതികരണ ചലനാത്മകതയെക്കുറിച്ചുള്ള നമ്മുടെ ധാരണ ഉപയോഗിക്കുകയും കാറ്റലിസ്റ്റ് സൈറ്റിന്റെ പരിതസ്ഥിതി എങ്ങനെ മാറ്റാം ഞങ്ങളെ നയിക്കുകയും ചെയ്തു," മുതിർന്ന എഞ്ചിനീയറായ ആദം വെബർ പറഞ്ഞു. ബെർക്ക്ലി ലബോറട്ടറൈസുകളിലെ energy ർജ്ജ സാങ്കേതിക മേഖലയിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ, പേ-രചയിതാവ് പേപ്പറുകളുടെ.
പൂശിയ കാറ്റലിസ്റ്റുകളുടെ ഉത്പാദനം വികസിപ്പിക്കുക എന്നതാണ് അടുത്ത ഘട്ടം. കൊർക്ലി ലാബ് ടീമിന്റെ പ്രാഥമിക പരീക്ഷണങ്ങൾ ചെറിയ ഫ്ലാറ്റ് മോഡൽ സിസ്റ്റങ്ങൾ ഉൾപ്പെട്ടിരുന്നു, അത് വാണിജ്യ പ്രയോഗങ്ങൾക്ക് ആവശ്യമായ വലിയ പ്രദേശത്തെ പോർസറിംഗുകളേക്കാൾ വളരെ ലളിതമായിരുന്നു. "പരന്ന പ്രതലത്തിൽ ഒരു കോട്ടിംഗ് പ്രയോഗിക്കാൻ പ്രയാസമില്ല. എന്നാൽ വാണിജ്യ രീതികൾക്ക് കോട്ടിംഗ് ചെറിയ ചെമ്പ് പന്തുകൾ ഉൾപ്പെടാം," ബെൽ പറഞ്ഞു. കോട്ടിംഗിന്റെ രണ്ടാമത്തെ പാളി ചേർക്കുന്നു. ഒരു സാധ്യത രണ്ട് കോട്ടിംഗുകളും ഒരുമിച്ച് ഒരു ലായകത്തിൽ ചേർത്ത് നിക്ഷേപിക്കുന്നതിന്റെ ഒരു സാധ്യത, ലായകത്തിന്റെ ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുമ്പോൾ അവ വേർപെടുത്തുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. അവർ അങ്ങനെ ചെയ്യുന്നില്ലെങ്കിലോ? ബെൽ സമാപിച്ചു: "ഞങ്ങൾ മികച്ചതായിരിക്കേണ്ടതുണ്ട്." കിം സി, ബുയി ജെ.സി, ലുവോ എക്സ്, മറ്റുള്ളവർ എന്നിവരെ കാണുക. കോപ്പറിൽ ഇരട്ട-പാളി പൂശുന്നു നാറ്റ് .ർജ്ജം. 2021; 6 (11): 1026-1034. DOI: 10.1038 / S41560-021-00920-8
ഈ ലേഖനം ഇനിപ്പറയുന്ന മെറ്റീരിയലിൽ നിന്ന് പുനർനിർമ്മിക്കുന്നു. കുറിപ്പ്: മെറ്റീരിയലിന് ദൈർഘ്യത്തിനും ഉള്ളടക്കത്തിനും എഡിറ്റുചെയ്യാമായിരുന്നു. കൂടുതൽ വിവരങ്ങൾക്ക്, ഉദ്ധരിച്ച ഉറവിടവുമായി ബന്ധപ്പെടുക.