ເຕັກໂນໂລຊີໃຫມ່ປັບປຸງການປ່ຽນຄາບອນໄດອອກໄຊເປັນນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟຂອງແຫຼວ

ຕື່ມໃສ່ໃນແບບຟອມຂ້າງລຸ່ມນີ້ແລະພວກເຮົາຈະສົ່ງອີເມວສະບັບ PDF ຂອງ "ການປັບປຸງເຕັກໂນໂລຢີໃຫມ່ເພື່ອປ່ຽນຄາບອນໄດອອກໄຊເປັນນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟ"
ຄາບອນໄດອອກໄຊ (CO2) ແມ່ນຜະລິດຕະພັນຂອງການເຜົາໄຫມ້ເຊື້ອໄຟຟອດຊິວທໍາແລະອາຍແກັສເຮືອນແກ້ວທົ່ວໄປທີ່ສຸດ, ເຊິ່ງສາມາດປ່ຽນກັບຄືນໄປບ່ອນເປັນນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟທີ່ມີປະໂຫຍດຢ່າງຍືນຍົງ. ວິທີທີ່ດີອັນຫນຶ່ງທີ່ຈະປ່ຽນການປ່ອຍອາຍພິດ CO2 ເຂົ້າໄປໃນອາຫານນໍ້າມັນແມ່ນຂະບວນການທີ່ເອີ້ນວ່າການຫຼຸດຜ່ອນສານເຄມີໄຟຟ້າ. ແຕ່ເພື່ອໃຫ້ສາມາດທາງດ້ານການຄ້າ, ຂະບວນການຕ້ອງໄດ້ຮັບການປັບປຸງເພື່ອຄັດເລືອກຫຼືຜະລິດຜະລິດຕະພັນທີ່ມີຄາບອນທີ່ຕ້ອງການຫຼາຍ. ໃນປັດຈຸບັນ, ຕາມການລາຍງານໃນວາລະສານທໍາມະຊາດພະລັງງານ, Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) ໄດ້ພັດທະນາວິທີການໃຫມ່ເພື່ອປັບປຸງຫນ້າດິນຂອງ catalyst ທອງແດງທີ່ໃຊ້ສໍາລັບຕິກິຣິຍາເສີມ, ດັ່ງນັ້ນການເພີ່ມການຄັດເລືອກຂອງຂະບວນການ.
"ເຖິງແມ່ນວ່າພວກເຮົາຮູ້ວ່າທອງແດງເປັນຕົວກະຕຸ້ນທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບປະຕິກິລິຍານີ້, ມັນບໍ່ໄດ້ສະຫນອງການເລືອກສູງສໍາລັບຜະລິດຕະພັນທີ່ຕ້ອງການ," Alexis, ນັກວິທະຍາສາດອາວຸໂສຂອງພະແນກວິທະຍາສາດເຄມີຂອງ Berkeley Lab ແລະອາຈານຂອງວິສະວະກໍາເຄມີຢູ່ມະຫາວິທະຍາໄລກ່າວ. ຂອງຄາລິຟໍເນຍ, Berkeley. ການສະກົດຄໍາເວົ້າ. "ທີມງານຂອງພວກເຮົາພົບວ່າທ່ານສາມາດນໍາໃຊ້ສະພາບແວດລ້ອມທ້ອງຖິ່ນຂອງຕົວກະຕຸ້ນເພື່ອເຮັດ tricks ຕ່າງໆເພື່ອສະຫນອງການເລືອກປະເພດນີ້."
ໃນການສຶກສາທີ່ຜ່ານມາ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສ້າງຕັ້ງເງື່ອນໄຂທີ່ຊັດເຈນເພື່ອສະຫນອງສະພາບແວດລ້ອມໄຟຟ້າແລະເຄມີທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບການສ້າງຜະລິດຕະພັນທີ່ມີຄາບອນທີ່ມີມູນຄ່າການຄ້າ. ແຕ່ເງື່ອນໄຂເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນກົງກັນຂ້າມກັບເງື່ອນໄຂທີ່ເກີດຂື້ນຕາມທໍາມະຊາດໃນຈຸລັງນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟທົ່ວໄປໂດຍໃຊ້ອຸປະກອນການນໍາທາງນ້ໍາ.
ເພື່ອກໍານົດການອອກແບບທີ່ສາມາດນໍາໃຊ້ໄດ້ໃນສະພາບແວດລ້ອມນ້ໍາເຊນເຊື້ອໄຟ, ເປັນສ່ວນຫນຶ່ງຂອງໂຄງການສູນປະດິດສ້າງພະລັງງານຂອງ Liquid Sunshine Alliance ຂອງກະຊວງພະລັງງານ, Bell ແລະທີມງານຂອງລາວໄດ້ຫັນໄປສູ່ຊັ້ນບາງໆຂອງ ionomer, ເຊິ່ງອະນຸຍາດໃຫ້ຄິດຄ່າບໍລິການບາງຢ່າງ. ໂມເລກຸນ (ions) ທີ່ຈະຜ່ານ. ຍົກເວັ້ນ ion ອື່ນໆ. ເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດທາງເຄມີທີ່ມີການຄັດເລືອກສູງ, ພວກມັນເຫມາະສົມໂດຍສະເພາະສໍາລັບການມີຜົນກະທົບທີ່ເຂັ້ມແຂງຕໍ່ສະພາບແວດລ້ອມຈຸນລະພາກ.
Chanyeon Kim, ນັກຄົ້ນຄວ້າຫລັງປະລິນຍາເອກໃນກຸ່ມ Bell ແລະເປັນຜູ້ຂຽນຄັ້ງທໍາອິດຂອງເອກະສານ, ສະເຫນີໃຫ້ເຄືອບດ້ານຂອງ catalysts ທອງແດງທີ່ມີສອງ ionomers ທົ່ວໄປ, Nafion ແລະ Sustainion. ທີມງານໄດ້ສົມມຸດຕິຖານວ່າການເຮັດແນວນັ້ນຄວນປ່ຽນແປງສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຢູ່ໃກ້ກັບຕົວເລັ່ງ - ລວມທັງ pH ແລະປະລິມານຂອງນ້ໍາແລະຄາບອນໄດອອກໄຊ - ໃນບາງທາງເພື່ອຊີ້ນໍາປະຕິກິລິຍາໃນການຜະລິດຜະລິດຕະພັນທີ່ມີກາກບອນທີ່ສາມາດປ່ຽນເປັນສານເຄມີທີ່ເປັນປະໂຫຍດໄດ້ງ່າຍ. ຜະລິດຕະພັນ ແລະນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟ.
ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ນໍາໃຊ້ຊັ້ນບາງໆຂອງແຕ່ລະ ionomer ແລະຊັ້ນສອງຂອງ ionomers ສອງຊັ້ນໃສ່ແຜ່ນທອງແດງທີ່ສະຫນັບສະຫນູນໂດຍວັດສະດຸໂພລີເມີເພື່ອສ້າງເປັນຮູບເງົາ, ເຊິ່ງພວກເຂົາສາມາດໃສ່ຢູ່ໃກ້ກັບປາຍຫນຶ່ງຂອງຈຸລັງໄຟຟ້າທີ່ມີຮູບມື. ເມື່ອສີດກາກບອນໄດອອກໄຊ້ເຂົ້າໄປໃນແບດເຕີຣີ້ແລະໃຊ້ແຮງດັນ, ພວກເຂົາວັດແທກກະແສໄຟຟ້າທັງຫມົດທີ່ໄຫຼຜ່ານຫມໍ້ໄຟ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ວັດແທກອາຍແກັສແລະຂອງແຫຼວທີ່ເກັບກໍາຢູ່ໃນອ່າງເກັບນທີ່ຕິດກັນໃນລະຫວ່າງການຕິກິຣິຍາ. ສໍາລັບກໍລະນີທີ່ມີສອງຊັ້ນ, ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ພົບເຫັນວ່າຜະລິດຕະພັນທີ່ອຸດົມດ້ວຍຄາບອນກວມເອົາ 80% ຂອງພະລັງງານທີ່ບໍລິໂພກໂດຍປະຕິກິລິຍາ - ສູງກວ່າ 60% ໃນກໍລະນີທີ່ບໍ່ເຄືອບ.
"ການເຄືອບ sandwich ນີ້ສະຫນອງທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງທັງສອງໂລກ: ການເລືອກຜະລິດຕະພັນສູງແລະກິດຈະກໍາສູງ," Bell ເວົ້າ. ພື້ນຜິວສອງຊັ້ນບໍ່ພຽງແຕ່ດີສໍາລັບຜະລິດຕະພັນທີ່ມີຄາບອນ, ແຕ່ຍັງສ້າງກະແສໄຟຟ້າທີ່ເຂັ້ມແຂງໃນເວລາດຽວກັນ, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງກິດຈະກໍາທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ.
ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະຫຼຸບວ່າການຕອບສະຫນອງທີ່ໄດ້ຮັບການປັບປຸງແມ່ນຜົນມາຈາກຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ CO2 ສູງທີ່ສະສົມຢູ່ໃນການເຄືອບໂດຍກົງຢູ່ເທິງທອງແດງ. ນອກຈາກນັ້ນ, ໂມເລກຸນທີ່ຖືກຄິດຄ່າທໍານຽມທາງລົບທີ່ສະສົມຢູ່ໃນພາກພື້ນລະຫວ່າງສອງ ionomers ຈະຜະລິດອາຊິດທ້ອງຖິ່ນຕ່ໍາ. ການປະສົມປະສານນີ້ຊົດເຊີຍຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງການຄ້າທີ່ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະເກີດຂື້ນໃນເວລາທີ່ບໍ່ມີຮູບເງົາ ionomer.
ເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງຕິກິຣິຍາຕື່ມອີກ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ຫັນໄປຫາເທກໂນໂລຍີທີ່ພິສູດແລ້ວວ່າບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີຮູບເງົາ ionomer ເປັນວິທີການເພີ່ມ CO2 ແລະ pH: ແຮງດັນຂອງກໍາມະຈອນ. ໂດຍການນໍາໃຊ້ແຮງດັນຂອງກໍາມະຈອນໃນການເຄືອບ ionomer ສອງຊັ້ນ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ບັນລຸການເພີ່ມຂື້ນ 250% ໃນຜະລິດຕະພັນທີ່ມີຄາບອນທີ່ສົມທຽບກັບທອງແດງແລະແຮງດັນໄຟຟ້າສະຖິດ.
ເຖິງແມ່ນວ່ານັກຄົ້ນຄວ້າບາງຄົນສຸມໃສ່ການເຮັດວຽກຂອງເຂົາເຈົ້າກ່ຽວກັບການພັດທະນາຂອງ catalyst ໃຫມ່, ການຄົ້ນພົບຂອງ catalyst ບໍ່ໄດ້ຄໍານຶງເຖິງສະພາບການດໍາເນີນງານ. ການຄວບຄຸມສະພາບແວດລ້ອມໃນດ້ານ catalyst ແມ່ນວິທີການໃຫມ່ແລະແຕກຕ່າງກັນ.
ທ່ານ Adam Weber, ວິສະວະກອນອາວຸໂສກ່າວວ່າ "ພວກເຮົາບໍ່ໄດ້ມີຕົວເລັ່ງໃຫມ່ຢ່າງສົມບູນ, ແຕ່ໄດ້ນໍາໃຊ້ຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບ kinetics ປະຕິກິລິຍາແລະນໍາໃຊ້ຄວາມຮູ້ນີ້ເພື່ອນໍາພາພວກເຮົາໃນການຄິດກ່ຽວກັບວິທີການປ່ຽນແປງສະພາບແວດລ້ອມຂອງສະຖານທີ່ catalyst," Adam Weber, ວິສະວະກອນອາວຸໂສກ່າວວ່າ. ນັກວິທະຍາສາດໃນຂົງເຂດເຕັກໂນໂລຊີພະລັງງານຢູ່ Berkeley Laboratories ແລະເປັນຜູ້ຂຽນຮ່ວມກັນຂອງເອກະສານ.
ຂັ້ນຕອນຕໍ່ໄປແມ່ນການຂະຫຍາຍການຜະລິດ catalysts ເຄືອບ. ການທົດລອງເບື້ອງຕົ້ນຂອງທີມງານ Berkeley Lab ກ່ຽວຂ້ອງກັບລະບົບຕົວແບບຮາບພຽງຂະຫນາດນ້ອຍ, ເຊິ່ງແມ່ນງ່າຍດາຍຫຼາຍກ່ວາໂຄງສ້າງ porous ພື້ນທີ່ຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບການນໍາໃຊ້ທາງການຄ້າ. “ມັນ​ບໍ່​ແມ່ນ​ການ​ຍາກ​ທີ່​ຈະ​ນໍາ​ໃຊ້​ການ​ເຄືອບ​ເທິງ​ຫນ້າ​ດິນ​ຮາບ​ພຽງ​. ແຕ່ວິທີການການຄ້າອາດຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບການເຄືອບບານທອງແດງນ້ອຍໆ,” Bell ເວົ້າ. ການເພີ່ມຊັ້ນສອງຂອງການເຄືອບກາຍເປັນສິ່ງທ້າທາຍ. ຄວາມເປັນໄປໄດ້ໜຶ່ງແມ່ນການປະສົມ ແລະ ຝາກສານເຄືອບສອງຢ່າງເຂົ້າກັນໃນສານລະລາຍ, ແລະຫວັງວ່າພວກມັນຈະແຍກອອກເມື່ອສານລະລາຍລະເຫີຍ. ຈະເປັນແນວໃດຖ້າພວກເຂົາບໍ່? Bell ສະຫຼຸບວ່າ: "ພວກເຮົາພຽງແຕ່ຕ້ອງການສະຫລາດກວ່າ." ອ້າງເຖິງ Kim C, Bui JC, Luo X ແລະອື່ນໆ. ສະພາບແວດລ້ອມຈຸນລະພາກ catalyst ປັບແຕ່ງສໍາລັບການຫຼຸດຜ່ອນໄຟຟ້າຂອງ CO2 ກັບຜະລິດຕະພັນຫຼາຍຄາບອນໂດຍນໍາໃຊ້ການເຄືອບ ionomer ສອງຊັ້ນໃສ່ທອງແດງ. ພະລັງງານ Nat. 2021;6(11):1026-1034. doi:10.1038/s41560-021-00920-8
ບົດ​ຄວາມ​ນີ້​ໄດ້​ຖືກ​ຜະ​ລິດ​ຈາກ​ເອ​ກະ​ສານ​ດັ່ງ​ຕໍ່​ໄປ​ນີ້​. ຫມາຍເຫດ: ເອກະສານອາດຈະໄດ້ຮັບການດັດແກ້ສໍາລັບຄວາມຍາວແລະເນື້ອໃນ. ສໍາລັບຂໍ້ມູນເພີ່ມເຕີມ, ກະລຸນາຕິດຕໍ່ແຫຼ່ງອ້າງອີງ.