Dejupụta ụdị dị n'okpuru, anyị ga-ezitere gị ụdị PDF nke "Mmezi teknụzụ ọhụrụ iji gbanwee carbon dioxide ka ọ bụrụ mmanụ mmiri mmiri"
Carbon dioxide (CO2) bụ ngwaahịa sitere na mmanụ ọkụ na-ere ọkụ na ikuku griin ha na-ahụkarị, nke enwere ike ịtụgharị azụ ka ọ bụrụ mmanụ bara uru n'ụzọ na-adigide. Otu ụzọ na-ekwe nkwa iji gbanwee ikuku CO2 ka ọ bụrụ nri mmanụ ụgbọala bụ usoro a na-akpọ mbelata electrochemical. Mana ka ọ bụrụ nke a na-ere ahịa, ọ dị mkpa ka emeziwanye usoro a iji họrọ ma ọ bụ mepụta ngwaahịa ndị nwere carbon na-achọsi ike. Ugbu a, dị ka a kọrọ na akwụkwọ akụkọ Nature Energy, Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) ewepụtala usoro ọhụrụ iji meziwanye elu nke ihe na-eme ka ọla kọpa mee ihe maka mmeghachi omume inyeaka, si otú ahụ na-amụba nhọrọ nke usoro ahụ.
"Ọ bụ ezie na anyị maara na ọla kọpa bụ ihe kachasị mma maka mmeghachi omume a, ọ naghị enye nhọrọ dị elu maka ngwaahịa a chọrọ," ka Alexis kwuru, onye ọkà mmụta sayensị dị elu na Department of Chemical Sciences na Berkeley Lab na prọfesọ nke nkà mmụta ọgwụ na Mahadum. nke California, Berkeley. Spell kwuru. "Ndị otu anyị chọpụtara na ị nwere ike iji mpaghara mpaghara nke ihe na-eme ka ọ rụọ aghụghọ dị iche iche iji nye ụdị nhọrọ a."
N'ime ọmụmụ ihe gara aga, ndị nchọpụta eguzobewo ọnọdụ ziri ezi iji nye ebe ọkụ eletrik na kemịkalụ kacha mma maka ịmepụta ngwaahịa ndị nwere carbon na uru azụmahịa. Mana ọnọdụ ndị a megidere ọnọdụ ndị na-emekarị na mkpụrụ ndụ mmanụ ọkụ na-eji ihe na-eduzi mmiri.
Iji chọpụta imewe nke a pụrụ iji na mmanụ ụgbọala cell mmiri gburugburu ebe obibi, dị ka akụkụ nke Energy Innovation Center oru ngo nke Ministry of Energy Liquid Sunshine Alliance, Bell na otu ya tụgharịrị na a mkpa oyi akwa nke ionomer, nke na-enye ohere ụfọdụ ebubo. ụmụ irighiri ihe (ion) ga-agafe. Wepu ion ndị ọzọ. N'ihi akụrụngwa kemịkalụ ha na-ahọrọ nke ukwuu, ha dabara adaba maka inwe mmetụta siri ike na microenvironment.
Chanyeon Kim, onye nyocha postdoctoral na otu Bell na onye edemede mbụ nke akwụkwọ ahụ, tụrụ aro ka ejiri ionmer abụọ nkịtị kpuchie elu ọla kọpa, Nafion na Sustainion. Ndị otu ahụ chere na ime nke a kwesịrị ịgbanwe gburugburu ebe dị nso na ihe na-akpata—gụnyere pH na oke mmiri na carbon dioxide—n'ụzọ ụfọdụ iji duzie mmeghachi omume ahụ iji mepụta ngwaahịa ndị nwere carbon nke nwere ike ịgbanwe ngwa ngwa ka ọ bụrụ kemịkalụ bara uru. Ngwaahịa na mmanụ ọkụ mmiri.
Ndị nchọpụta ahụ tinyere obere oyi akwa nke ionomer nke ọ bụla na okpukpu abụọ nke ionomers abụọ na fim ọla kọpa nke ihe polymer na-akwado iji mepụta ihe nkiri, nke ha nwere ike itinye n'akụkụ otu akụkụ nke cell electrochemical nke nwere aka. Mgbe ha na-etinye carbon dioxide n'ime batrị na itinye voltaji, ha tụrụ ngụkọta nke ugbu a na-eru na batrị ahụ. Mgbe ahụ, ha tụrụ gas na mmiri mmiri anakọtara na ebe nchekwa dị n'akụkụ n'oge mmeghachi omume. Maka ikpe nke okpukpu abụọ, ha chọpụtara na ngwaahịa ndị nwere carbon nwere 80% nke ume nke mmeghachi omume na-eri - karịa 60% n'ime ihe na-enweghị mkpuchi.
"Mkpuchi Sanwichi a na-enye ihe kachasị mma nke ụwa abụọ: nhọrọ nhọrọ dị elu na ọrụ dị elu," Bell kwuru. Ihe dị n'elu okpukpu abụọ adịghị mma maka ngwaahịa ndị nwere carbon, kamakwa ọ na-emepụta ike dị ike n'otu oge ahụ, na-egosi mmụba nke ọrụ.
Ndị nchọpụta ahụ kwubiri na nzaghachi dị mma bụ nsonaazụ nke CO2 dị elu na-agbakọba na mkpuchi ozugbo n'elu ọla kọpa. Na mgbakwunye, ụmụ irighiri ihe na-adịghị mma nke na-agbakọta na mpaghara n'etiti ionomers abụọ ga-emepụta acidity mpaghara. Nchikota a na-emeziwanye azụmaahịa ịta ahụhụ nke na-emekarị na enweghị ihe nkiri ionomer.
Iji mee ka mmeghachi omume ahụ dịkwuo mma, ndị nchọpụta ahụ tụgharịrị na nkà na ụzụ egosipụtara na mbụ nke na-adịghị achọ ihe nkiri ionomer dị ka ụzọ ọzọ iji mee ka CO2 na pH dịkwuo elu: voltaji pulsed. Site n'itinye voltaji pulsed na mkpuchi ionomer okpukpu abụọ, ndị nyocha ahụ nwetara mmụba 250% na ngwaahịa bara ụba carbon ma e jiri ya tụnyere ọla kọpa na-enweghị mkpuchi na voltaji static.
Ọ bụ ezie na ụfọdụ ndị na-eme nchọpụta na-elekwasị anya na ọrụ ha na mmepe nke ihe ọhụrụ na-eme ka ọ dị ọhụrụ, nchọpụta nke ihe na-eme ka ọ ghara iburu n'uche ọnọdụ ọrụ. Ịchịkwa gburugburu ebe obibi n'elu ihe na-eme ka ọ dị ọhụrụ bụ usoro dị iche iche.
Adam Weber, onye isi injinia kwuru, "Anyị ewepụtaghị ihe ọhụrụ kpamkpam, kama anyị ji nghọta anyị banyere mmeghachi omume mmeghachi omume kinetics wee jiri ihe ọmụma a duzie anyị n'iche echiche banyere otu anyị ga-esi gbanwee gburugburu ebe a na-eme ihe ike." Ndị ọkà mmụta sayensị na ngalaba nke teknụzụ ike na Berkeley Laboratories na onye na-ede akwụkwọ.
Nzọụkwụ ọzọ bụ ịgbasa mmepụta nke ihe mkpuchi mkpuchi. Nnwale izizi nke otu ụlọ nyocha Berkeley gụnyere obere sistemu ihe nlere anya dị larịị, nke dị mfe karịa ihe owuwu porous buru ibu chọrọ maka ngwa azụmahịa. "Ọ naghị esiri ike itinye mkpuchi n'elu ala dị larịị. Mana ụzọ azụmahịa nwere ike ịgụnye ikpuchi obere bọọlụ ọla kọpa, "Bell kwuru. Ịgbakwunye mkpuchi nke abụọ na-aghọ ihe ịma aka. Otu ihe nwere ike ime bụ ịgwakọta ma tinye mkpuchi abụọ ahụ ọnụ na ihe mgbaze, ma nwee olileanya na ha kewapụrụ mgbe ihe mgbaze na-ekpochapụ. Gịnị ma ọ bụrụ na ha emeghị? Bell kwubiri: "Anyị kwesịrị inwe amamihe karịa." Rụtụ aka na Kim C, Bui JC, Luo X na ndị ọzọ. Microenvironment ihe na-eme ka ihe ahaziri ahazi maka mbelata CO2 na ngwaahịa carbon dị iche iche na-eji mkpuchi ionomer okpukpu abụọ na ọla kọpa. Ụlọ ọrụ Nat Energy. 2021; 6 (11): 1026-1034 . doi:10.1038/s41560-021-00920-8
A na-ebipụta akụkọ a site n'ihe ndị na-esonụ. Mara: Enwere ike dezie ihe a maka ogologo yana ọdịnaya. Maka ozi ndị ọzọ, biko kpọtụrụ isi mmalite a kpọtụrụ aha.
Oge nzipu: Nov-22-2021
