Rinneadh athbhreithniú ar an alt seo de réir nósanna imeachta agus beartais eagarthóireachta Science X. Leag na heagarthóirí béim ar na cáilíochtaí seo a leanas agus sláine an ábhair á chinntiú acu ag an am céanna:
Is acmhainn riachtanach don saol ar Domhan agus gás ceaptha teasa a chuireann le téamh domhanda é dé-ocsaíd charbóin (CO2). Sa lá atá inniu ann, tá eolaithe ag déanamh staidéir ar dhé-ocsaíd charbóin mar acmhainn ghealladh fúithi chun breoslaí in-athnuaite, ísealcharbóin agus táirgí ceimiceacha ardluacha a tháirgeadh.
Is é an dúshlán atá roimh thaighdeoirí ná bealaí éifeachtúla agus cost-éifeachtacha a aithint chun dé-ocsaíd charbóin a thiontú ina idirmheánacha carbóin ardchaighdeáin amhail aonocsaíd charbóin, meatánól nó aigéad formach.
Tá réiteach gealladh fúithi ar an bhfadhb seo aimsithe ag foireann taighde faoi stiúir KK Neuerlin ón tSaotharlann Náisiúnta Fuinnimh In-athnuaite (NREL) agus comhoibritheoirí ag Saotharlann Náisiúnta Argonne agus Saotharlann Náisiúnta Oak Ridge. D'fhorbair an fhoireann modh comhshó chun aigéad formach a tháirgeadh ó dhé-ocsaíd charbóin ag baint úsáide as leictreachas in-athnuaite a bhfuil éifeachtúlacht fuinnimh agus marthanacht ard aige.
Foilsíodh an staidéar, dar teideal “Ailtireacht tionóil leictreoid membrane inscálaithe le haghaidh comhshó leictriceimiceach éifeachtach dé-ocsaíde carbóin go haigéad formach,” san iris Nature Communications.
Is idirmheánach ceimiceach ionchasach é aigéad formach a bhfuil raon leathan feidhmeanna aige, go háirithe mar amhábhar sna tionscail cheimiceacha nó bitheolaíocha. Aithníodh aigéad formach freisin mar amhábhar le haghaidh bith-scagadh ina bhreosla eitlíochta glan.
Mar thoradh ar leictrealú CO2, laghdaítear CO2 go hidirmheánacha ceimiceacha amhail aigéad formach nó móilíní amhail eitiléin nuair a chuirtear poitéinseal leictreach i bhfeidhm ar an gcill leictrealaíoch.
De ghnáth, is éard atá sa tionól membrane-leictreoid (MEA) in leictrealúiseoir ná membrane seolta ian (membrane malartaithe catióin nó anion) atá suite idir dhá leictreoid ina bhfuil leictreacatalaíoch agus polaiméir seolta ian.
Ag baint úsáide as saineolas na foirne i dteicneolaíochtaí cealla breosla agus leictrealú hidrigine, rinne siad staidéar ar roinnt cumraíochtaí MEA i gcealla leictrealaíocha chun an laghdú leictriceimiceach ar CO2 go haigéad formach a chur i gcomparáid.
Bunaithe ar anailís teipe ar dhearaí éagsúla, rinne an fhoireann iarracht leas a bhaint as teorainneacha na dtacar ábhar atá ann cheana féin, go háirithe an easpa diúltaithe ian i scannáin mhalartaithe anion reatha, agus dearadh foriomlán an chórais a shimpliú.
Aireagán le KS Neierlin agus Leiming Hu ó NREL ab ea leictrilíseoir MEA feabhsaithe a d'úsáid scannán malartaithe catóin bréifnithe nua. Soláthraíonn an scannán bréifnithe seo táirgeadh aigéad formach comhsheasmhach, an-roghnach agus simplíonn sé dearadh trí chomhpháirteanna réamhdhéanta a úsáid.
“Léiríonn torthaí an staidéir seo athrú paraidíme i dtáirgeadh leictriceimiceach aigéid orgánacha amhail aigéad formach,” a dúirt an comhúdar Neierlin. “Laghdaíonn struchtúr an scannáin phollta castacht na ndearaí roimhe seo agus is féidir é a úsáid freisin chun éifeachtúlacht fuinnimh agus marthanacht gléasanna comhshó dé-ocsaíd charbóin leictriceimiceacha eile a fheabhsú.”
Mar aon dul chun cinn eolaíoch, tá sé tábhachtach na tosca costais agus an indéantacht eacnamaíoch a thuiscint. Ag obair trasna ranna, chuir taighdeoirí NREL Zhe Huang agus Tao Ling anailís theicneolaíoch-eacnamaíoch i láthair ag sainaithint bealaí chun comhionannas costais a bhaint amach le próisis táirgthe aigéad formach tionsclaíoch an lae inniu nuair a bhíonn costas leictreachais in-athnuaite ag 2.3 cent in aghaidh an chileavata-uaire nó faoina bhun.
“Bhain an fhoireann na torthaí seo amach trí úsáid a bhaint as catalaíoch atá ar fáil go tráchtála agus ábhair membrane polaiméire, agus dearadh MEA á chruthú acu a bhaineann leas as inscálaitheacht cealla breosla nua-aimseartha agus gléasraí leictrealú hidrigine,” a dúirt Neierlin.
“D’fhéadfadh torthaí an taighde seo cabhrú le dé-ocsaíd charbóin a thiontú ina bhreoslaí agus ina cheimiceáin ag baint úsáide as leictreachas in-athnuaite agus hidrigin, rud a chuirfeadh dlús leis an aistriú chuig méadú scála agus tráchtálaíocht.”
Is gné lárnach de chlár Leictreoin go Móilíní NREL iad teicneolaíochtaí comhshó leictriceimiceacha, a dhíríonn ar hidrigin in-athnuaite den chéad ghlúin eile, gan aon bhreoslaí, ceimiceáin ná ábhair le haghaidh próisis atá á dtiomáint ag leictreachas.
“Tá ár gclár ag fiosrú bealaí chun leictreachas in-athnuaite a úsáid chun móilíní ar nós dé-ocsaíd charbóin agus uisce a thiontú ina gcomhdhúile ar féidir leo a bheith ina bhfoinsí fuinnimh,” a dúirt Randy Cortright, stiúrthóir ar straitéis aistrithe leictreon agus/nó réamhtheachtaithe NREL le haghaidh táirgeadh breosla nó ceimiceán.”
“Cuireann an taighde comhshó leictriceimiceach seo dul chun cinn ar fáil ar féidir é a úsáid i réimse próiseas comhshó leictriceimiceach, agus táimid ag tnúth le torthaí níos geallmhara ón ngrúpa seo.”
Tuilleadh eolais: Leiming Hu et al., Ailtireacht tionóil leictreoid membrane inscálaithe le haghaidh comhshó leictriceimiceach éifeachtach CO2 go haigéad formach, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-43409-6
Má thagann tú ar chlóscríobh, ar mhíchruinneas, nó más mian leat iarratas a chur isteach chun ábhar ar an leathanach seo a chur in eagar, bain úsáid as an bhfoirm seo le do thoil. Le haghaidh ceisteanna ginearálta, bain úsáid as ár bhfoirm teagmhála le do thoil. Le haghaidh aiseolas ginearálta, bain úsáid as an rannóg tuairimí poiblí thíos (lean na treoracha).
Tá do chuid aiseolais an-tábhachtach dúinn. Mar sin féin, mar gheall ar an líon mór teachtaireachtaí, ní féidir linn freagra pearsanta a ráthú.
Ní úsáidtear do sheoladh ríomhphoist ach chun a chur in iúl do na faighteoirí cé a sheol an ríomhphost. Ní úsáidfear do sheoladh féin ná seoladh an fhaighteora chun aon chríche eile. Beidh an fhaisnéis a chuireann tú isteach le feiceáil i do ríomhphost agus ní stórálfaidh Tech Xplore í in aon fhoirm.
Úsáideann an suíomh Gréasáin seo fianáin chun nascleanúint a éascú, d’úsáid as ár seirbhísí a anailísiú, sonraí pearsanaithe fógraíochta a bhailiú, agus ábhar a sholáthar ó thríú páirtithe. Trí úsáid a bhaint as ár suíomh Gréasáin, aithníonn tú gur léigh tú agus gur thuig tú ár mBeartas Príobháideachais agus ár dTéarmaí Úsáide.