An artikulong ini pigrepaso susog sa mga prosedimiento asin polisiya sa editoryal kan Science X. An mga editor nagduon kan minasunod na mga kualidad mantang sinisiguro an integridad kan laog:
An carbon dioxide (CO2) parehong sarong mahalagang rekurso para sa buhay sa Kinaban asin sarong greenhouse gas na nagkokontribwir sa pag-init kan kinaban. Ngonyan, an mga siyentipiko nag-aadal kan carbon dioxide bilang sarong promising na rekurso para sa produksyon nin mga renewable, low-carbon fuels asin halangkaw an halaga na mga produktong kemikal.
An angat para sa mga parasiyasat iyo an pagmidbid nin mga episyente asin epektibo sa gastos na mga paagi tanganing ma-convert an carbon dioxide sa mga de-kalidad na carbon intermediates arog kan carbon monoxide, methanol o formic acid.
An sarong grupo nin pagsiyasat na pinangenotan ni KK Neuerlin kan National Renewable Energy Laboratory (NREL) asin mga kolaborador sa Argonne National Laboratory asin Oak Ridge National Laboratory nakanompong nin sarong promising na solusyon sa problemang ini. An grupo nagmukna nin sarong paagi nin pagkombertir tanganing makaprodusir nin formic acid gikan sa carbon dioxide gamit an renewable electricity na may halangkaw na kahusayan sa enerhiya asin tibay.
An pag-aadal, na may titulong "Scalable membrane electrode assembly architecture para sa episyente na elektrokemikal na pagkombertir kan carbon dioxide pasiring sa formic acid," ipinublikar sa journal na Nature Communications.
An formic acid sarong potensyal na kemikal na intermediate na may mahiwas na hanay nin aplikasyon, orog na bilang sarong hilaw na materyales sa mga industriya nin kemikal o biyolohikal. An formic acid nabisto man bilang sarong feedstock para sa biorefining pasiring sa malinig na gatong sa aviation.
An electrolysis kan CO2 nagbubunga kan pagbawas kan CO2 sa mga kemikal na intermediate arog kan formic acid o mga molekula arog kan ethylene kun an sarong elektrikal na potensyal pig-aaplay sa electrolytic cell.
An membrane-electrode assembly (MEA) sa sarong electrolyzer tipikal na igwa nin sarong ion-conducting membrane (cation o anion exchange membrane) na naka-sandwich sa pag-ultanan kan duwang electrode na igwa nin sarong electrocatalyst asin sarong ion-conducting polymer.
Gamit an kadalubhasaan kan grupo sa mga teknolohiya nin fuel cell asin hydrogen electrolysis, pinag-adalan ninda an nagkapirang MEA na mga kumpigurasyon sa mga electrolytic cell tanganing ikumparar an electrochemical na pagbawas kan CO2 sa formic acid.
Base sa pag-analisar kan pagkabigo kan manlaen-laen na disenyo, an grupo naghingoa na aprobetsaran an mga limitasyon kan mga eksistidong set nin materyales, partikularmente an kawaran nin pagsikwal sa ion sa presenteng mga membrana nin pagbalyo nin anion, asin pasimplehon an kabilogan na disenyo kan sistema.
An imbensyon ni KS Neierlin asin Leiming Hu kan NREL sarong pinauswag na MEA electrolyzer gamit an sarong bagong perforated cation exchange membrane. An may butas na lamad na ini nagtatao nin konsistente, halangkaw an pagpili na produksyon nin formic acid asin nagpapasimple kan disenyo sa paagi nin paggamit nin mga sangkap na mayo sa estante.
"An mga resulta kan pag-aadal na ini nagrerepresentar nin pagbabago sa paradigma sa produksyon nin elektrokemikal na mga organikong asido arog kan asidong porma," sabi kan co-author na si Neierlin. "An may labot na estruktura kan lamad nakakabawas kan komplikado kan mga nakaaging disenyo asin pwede man gamiton tanganing mapakarhay an kahusayan sa enerhiya asin tibay kan ibang mga aparato sa pagkombertir nin elektrokemikal na carbon dioxide."
Siring sa arin man na siyentipikong pag-uswag, importante na masabutan an mga bagay na nagkakantidad asin an ekonomikong posibilidad. Sa pagtrabaho sa manlaen-laen na departamento, an mga parasiyasat kan NREL na si Zhe Huang asin Tao Ling nagpresentar nin sarong tekno-ekonomikong pag-analisar na nagtutukdo nin mga paagi tanganing makamtan an pagkakapareho kan gastos sa mga proseso nin produksyon nin formic acid sa industriya ngunyan kun an gastos kan renewable electricity yaon sa o mas hababa sa 2.3 sentimos kada kilowatt-hour.
"Nakamtan kan grupo an mga resultang ini gamit an mga komersyal na makukua na mga katalista asin mga materyales na polimer membrane, mantang naggigibo nin sarong disenyo nin MEA na nag-aprobetsar kan scalability kan mga modernong fuel cell asin mga planta nin hydrogen electrolysis," sabi ni Neierlin.
"An mga resulta kan pagsiyasat na ini makakatabang na ma-convert an carbon dioxide sa mga gatong asin kemikal gamit an renewable electricity asin hydrogen, na nagpaparikas kan transisyon pasiring sa pag-scale-up asin komersyalisasyon."
An mga teknolohiya sa pagkombertir nin elektrokemikal sarong pangenot na elemento kan programa kan NREL na Electrons to Molecules, na nakasentro sa masunod na henerasyon na renewable hydrogen, zero fuels, kemikal asin materyales para sa mga prosesong pinapadalagan nin elektrisidad.
"An samong programa nag-eeksplorar nin mga paagi tanganing magamit an renewable electricity tanganing ma-convert an mga molekula arog kan carbon dioxide asin tubig sa mga compound na pwedeng magserbing mga pinagkukuanan nin enerhiya," sabi ni Randy Cortright, direktor kan electron transfer asin/o precursors strategy kan NREL para sa produksyon nin gatong. o mga kemikal.”
"An pagsiyasat na ini sa pagkombertir nin elektrokemikal nagtatao nin sarong pag-uswag na pwedeng gamiton sa manlaen-laen na proseso nin pagkombertir nin elektrokemikal, asin naglalaom kami nin mas marahay na mga resulta gikan sa grupong ini."
Dugang na impormasyon: Leiming Hu et al., Scalable membrane electrode assembly architecture para sa episyente na elektrokemikal na pagkombertir kan CO2 pasiring sa formic acid, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-43409-6
Kun ika nakasabat nin sarong sala sa pagsurat, bakong eksakto, o gustong magsumite nin kahagadan na iliwat an laog sa pahinang ini, pakigamit an pormang ini. Para sa mga pangkagabsan na kahaputan, gamiton an samong contact form. Para sa pangkagabsan na feedback, gamiton an seksyon nin mga komento kan publiko sa ibaba (sunodon an mga instruksyon).
An saimong feedback mahalagang marhay sa samo. Alagad, huli sa halangkaw na volume kan mga mensahe, dai mi masiguro an sarong personalisadong simbag.
An saimong email address ginagamit sana sa pagsabi sa mga resipyente kun siisay an nagpadara kan email. An saimong adres o an adres kan resipyente dai gagamiton para sa ano man na ibang katuyuhan. An impormasyon na saimong ilalaog maluwas sa saimong email asin dai itatago kan Tech Xplore sa ano man na porma.
An website na ini naggagamit nin mga cookies tanganing mapadali an nabigasyon, analisaron an saimong paggamit kan samong mga serbisyo, magkolekta nin datos sa personalisasyon kan advertising, asin magtao nin laog hale sa mga ikatulong partido. Sa paggamit kan samong website, inaako mo na nabasa asin nasasabotan mo an samong Patakaran sa Privacy asin mga Kondisyon sa Paggamit.