ເທັກໂນໂລຢີໃໝ່ປັບປຸງການປ່ຽນຄາບອນໄດອອກໄຊໄປເປັນເຊື້ອໄຟແຫຼວ

ກະລຸນາຕື່ມແບບຟອມຂ້າງລຸ່ມນີ້ ແລະ ພວກເຮົາຈະສົ່ງອີເມວຫາທ່ານດ້ວຍ “ການປັບປຸງເຕັກໂນໂລຊີໃໝ່ເພື່ອປ່ຽນຄາບອນໄດອອກໄຊດ໌ໃຫ້ເປັນເຊື້ອໄຟແຫຼວ” ເວີຊັນ PDF
ອາຍພິດຄາບອນໄດອອກໄຊ (CO2) ແມ່ນຜະລິດຕະພັນຂອງການເຜົາໄໝ້ເຊື້ອໄຟຟອດຊິວທໍາ ແລະ ອາຍພິດເຮືອນແກ້ວທີ່ພົບເລື້ອຍທີ່ສຸດ, ເຊິ່ງສາມາດປ່ຽນກັບຄືນສູ່ເຊື້ອໄຟທີ່ເປັນປະໂຫຍດໃນລັກສະນະທີ່ຍືນຍົງ. ວິທີໜຶ່ງທີ່ມີຄວາມຫວັງດີໃນການປ່ຽນການປ່ອຍອາຍພິດ CO2 ໄປເປັນວັດຖຸດິບເຊື້ອໄຟແມ່ນຂະບວນການທີ່ເອີ້ນວ່າການຫຼຸດຜ່ອນດ້ວຍໄຟຟ້າເຄມີ. ແຕ່ເພື່ອໃຫ້ເປັນໄປໄດ້ທາງການຄ້າ, ຂະບວນການດັ່ງກ່າວຕ້ອງໄດ້ຮັບການປັບປຸງເພື່ອເລືອກ ຫຼື ຜະລິດຜະລິດຕະພັນທີ່ອຸດົມດ້ວຍຄາບອນທີ່ຕ້ອງການຫຼາຍຂຶ້ນ. ໃນປັດຈຸບັນ, ດັ່ງທີ່ໄດ້ລາຍງານໃນວາລະສານ Nature Energy, ຫ້ອງທົດລອງແຫ່ງຊາດ Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) ໄດ້ພັດທະນາວິທີການໃໝ່ເພື່ອປັບປຸງພື້ນຜິວຂອງຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາທອງແດງທີ່ໃຊ້ສຳລັບປະຕິກິລິຍາຊ່ວຍ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເພີ່ມຄວາມສາມາດໃນການເລືອກເຟັ້ນຂອງຂະບວນການ.
“ເຖິງແມ່ນວ່າພວກເຮົາຮູ້ວ່າທອງແດງເປັນຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາທີ່ດີທີ່ສຸດສຳລັບປະຕິກິລິຍານີ້, ແຕ່ມັນບໍ່ໄດ້ໃຫ້ການເລືອກເຟັ້ນສູງສຳລັບຜະລິດຕະພັນທີ່ຕ້ອງການ,” Alexis, ນັກວິທະຍາສາດອາວຸໂສໃນພະແນກວິທະຍາສາດເຄມີທີ່ຫ້ອງທົດລອງ Berkeley ແລະອາຈານສອນວິສະວະກຳເຄມີຢູ່ມະຫາວິທະຍາໄລ California, Berkeley ກ່າວ. Spell ກ່າວ. “ທີມງານຂອງພວກເຮົາພົບວ່າທ່ານສາມາດໃຊ້ສະພາບແວດລ້ອມທ້ອງຖິ່ນຂອງຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາເພື່ອເຮັດເຄັດລັບຕ່າງໆເພື່ອໃຫ້ການເລືອກເຟັ້ນແບບນີ້.”
ໃນການສຶກສາທີ່ຜ່ານມາ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສ້າງເງື່ອນໄຂທີ່ແນ່ນອນເພື່ອສະໜອງສະພາບແວດລ້ອມທາງໄຟຟ້າ ແລະ ເຄມີທີ່ດີທີ່ສຸດສຳລັບການສ້າງຜະລິດຕະພັນທີ່ອຸດົມດ້ວຍຄາບອນທີ່ມີມູນຄ່າທາງການຄ້າ. ແຕ່ເງື່ອນໄຂເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຂັດກັບເງື່ອນໄຂທີ່ເກີດຂຶ້ນຕາມທຳມະຊາດໃນຈຸລັງເຊື້ອເພີງທົ່ວໄປໂດຍໃຊ້ວັດສະດຸນຳໄຟຟ້າທີ່ມີນ້ຳເປັນສ່ວນປະກອບຫຼັກ.
ເພື່ອກຳນົດການອອກແບບທີ່ສາມາດນຳໃຊ້ໃນສະພາບແວດລ້ອມນ້ຳຂອງເຊວເຊື້ອໄຟ, ໃນຖານະທີ່ເປັນສ່ວນໜຶ່ງຂອງໂຄງການສູນນະວັດຕະກຳພະລັງງານຂອງ Liquid Sunshine Alliance ຂອງກະຊວງພະລັງງານ, Bell ແລະທີມງານຂອງລາວໄດ້ຫັນໄປຫາຊັ້ນບາງໆຂອງໄອໂອໂນເມີ, ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ໂມເລກຸນທີ່ມີປະຈຸ (ໄອອອນ) ບາງຊະນິດຜ່ານໄດ້. ຍົກເວັ້ນໄອອອນອື່ນໆ. ເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດທາງເຄມີທີ່ມີການຄັດເລືອກສູງ, ພວກມັນຈຶ່ງເໝາະສົມໂດຍສະເພາະສຳລັບການມີຜົນກະທົບຢ່າງແຮງຕໍ່ສະພາບແວດລ້ອມຈຸລະພາກ.
ທ່ານ Chanyeon Kim, ນັກຄົ້ນຄວ້າຫຼັງປະລິນຍາເອກໃນກຸ່ມ Bell ແລະເປັນຜູ້ຂຽນເອກະສານຄົນທຳອິດ, ໄດ້ສະເໜີໃຫ້ເຄືອບໜ້າຜິວຂອງຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາທອງແດງດ້ວຍສອງໄອໂອໂນເມີທົ່ວໄປຄື Nafion ແລະ Sustainion. ທີມງານໄດ້ສົມມຸດຕິຖານວ່າການເຮັດເຊັ່ນນັ້ນຄວນປ່ຽນແປງສະພາບແວດລ້ອມໃກ້ກັບຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາ - ລວມທັງ pH ແລະປະລິມານນ້ຳ ແລະຄາບອນໄດອອກໄຊ - ໃນທາງໃດທາງໜຶ່ງເພື່ອຄວບຄຸມປະຕິກິລິຍາເພື່ອຜະລິດຜະລິດຕະພັນທີ່ອຸດົມດ້ວຍຄາບອນທີ່ສາມາດປ່ຽນເປັນສານເຄມີທີ່ເປັນປະໂຫຍດໄດ້ງ່າຍ. ຜະລິດຕະພັນ ແລະເຊື້ອໄຟແຫຼວ.
ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ນຳໃຊ້ຊັ້ນບາງໆຂອງແຕ່ລະໄອໂອໂນເມີ ແລະ ຊັ້ນສອງຂອງສອງໄອໂອໂນເມີໃສ່ກັບຟິມທອງແດງທີ່ຮອງຮັບດ້ວຍວັດສະດຸໂພລີເມີເພື່ອສ້າງເປັນຟິມ, ເຊິ່ງພວກເຂົາສາມາດໃສ່ໃກ້ກັບປາຍດ້ານໜຶ່ງຂອງເຊວໄຟຟ້າເຄມີຮູບມື. ເມື່ອສີດອາຍຄາບອນໄດອອກໄຊເຂົ້າໄປໃນແບັດເຕີຣີ ແລະ ໃຊ້ແຮງດັນ, ພວກເຂົາໄດ້ວັດແທກກະແສໄຟຟ້າທັງໝົດທີ່ໄຫຼຜ່ານແບັດເຕີຣີ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ພວກເຂົາໄດ້ວັດແທກອາຍແກັສ ແລະ ແຫຼວທີ່ເກັບໄວ້ໃນອ່າງເກັບນ້ຳທີ່ຢູ່ຕິດກັນໃນລະຫວ່າງປະຕິກິລິຍາ. ສຳລັບກໍລະນີສອງຊັ້ນ, ພວກເຂົາພົບວ່າຜະລິດຕະພັນທີ່ອຸດົມດ້ວຍຄາບອນຄິດເປັນ 80% ຂອງພະລັງງານທີ່ໃຊ້ໂດຍປະຕິກິລິຍາ - ສູງກວ່າ 60% ໃນກໍລະນີທີ່ບໍ່ໄດ້ເຄືອບ.
ທ່ານ Bell ກ່າວວ່າ “ຊັ້ນເຄືອບແຊນວິດນີ້ໃຫ້ສິ່ງທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງທັງສອງຢ່າງຄື: ການເລືອກຜະລິດຕະພັນສູງ ແລະ ກິດຈະກຳສູງ. ພື້ນຜິວສອງຊັ້ນບໍ່ພຽງແຕ່ດີສຳລັບຜະລິດຕະພັນທີ່ອຸດົມດ້ວຍຄາບອນເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງສ້າງກະແສໄຟຟ້າທີ່ແຮງໃນເວລາດຽວກັນ, ເຊິ່ງຊີ້ບອກເຖິງການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງກິດຈະກຳ.
ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະຫຼຸບວ່າການຕອບສະໜອງທີ່ດີຂຶ້ນແມ່ນຜົນມາຈາກຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ CO2 ສູງທີ່ສະສົມຢູ່ໃນຊັ້ນເຄືອບໂດຍກົງຢູ່ເທິງທອງແດງ. ນອກຈາກນັ້ນ, ໂມເລກຸນທີ່ມີປະຈຸລົບທີ່ສະສົມຢູ່ໃນພື້ນທີ່ລະຫວ່າງສອງໄອໂອໂນເມີຈະຜະລິດຄວາມເປັນກົດໃນທ້ອງຖິ່ນທີ່ຕ່ຳກວ່າ. ການລວມກັນນີ້ຊົດເຊີຍການແລກປ່ຽນຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນທີ່ມັກຈະເກີດຂຶ້ນໃນເວລາທີ່ບໍ່ມີຟິມໄອໂອໂນເມີ.
ເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງປະຕິກິລິຍາໃຫ້ດີຂຶ້ນກວ່າເກົ່າ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ຫັນໄປໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີທີ່ພິສູດແລ້ວກ່ອນໜ້ານີ້ທີ່ບໍ່ຕ້ອງການຟິມໄອໂອໂນເມີເປັນວິທີອື່ນໃນການເພີ່ມ CO2 ແລະ pH: ແຮງດັນໄຟຟ້າແບບກະພິບ. ໂດຍການນຳໃຊ້ແຮງດັນໄຟຟ້າແບບກະພິບໃສ່ຊັ້ນເຄືອບໄອໂອໂນເມີສອງຊັ້ນ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ບັນລຸການເພີ່ມຂຶ້ນ 250% ໃນຜະລິດຕະພັນທີ່ອຸດົມດ້ວຍຄາບອນເມື່ອທຽບກັບທອງແດງທີ່ບໍ່ໄດ້ເຄືອບ ແລະ ແຮງດັນໄຟຟ້າສະຖິດ.
ເຖິງແມ່ນວ່ານັກຄົ້ນຄວ້າບາງຄົນສຸມໃສ່ວຽກງານຂອງເຂົາເຈົ້າໃນການພັດທະນາຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາໃໝ່, ແຕ່ການຄົ້ນພົບຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາບໍ່ໄດ້ຄຳນຶງເຖິງເງື່ອນໄຂການດຳເນີນງານ. ການຄວບຄຸມສະພາບແວດລ້ອມເທິງໜ້າດິນຂອງຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາແມ່ນວິທີການໃໝ່ ແລະ ແຕກຕ່າງ.
“ພວກເຮົາບໍ່ໄດ້ມາພ້ອມກັບຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາໃໝ່ທັງໝົດ, ແຕ່ໄດ້ໃຊ້ຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບຈลະວິທະຍາປະຕິກິລິຍາ ແລະ ນຳໃຊ້ຄວາມຮູ້ນີ້ເພື່ອນຳພາພວກເຮົາໃນການຄິດກ່ຽວກັບວິທີການປ່ຽນແປງສະພາບແວດລ້ອມຂອງສະຖານທີ່ຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາ,” Adam Weber, ວິສະວະກອນອາວຸໂສ, ນັກວິທະຍາສາດໃນຂະແໜງເຕັກໂນໂລຊີພະລັງງານທີ່ຫ້ອງທົດລອງ Berkeley ແລະ ຜູ້ຮ່ວມຂຽນເອກະສານກ່າວ.
ຂັ້ນຕອນຕໍ່ໄປແມ່ນການຂະຫຍາຍການຜະລິດຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາທີ່ເຄືອບ. ການທົດລອງເບື້ອງຕົ້ນຂອງທີມງານ Berkeley Lab ກ່ຽວຂ້ອງກັບລະບົບແບບຈຳລອງຮາບພຽງຂະໜາດນ້ອຍ, ເຊິ່ງງ່າຍກວ່າໂຄງສ້າງທີ່ມີຮູຂຸມຂົນຂະໜາດໃຫຍ່ທີ່ຕ້ອງການສຳລັບການນຳໃຊ້ທາງການຄ້າ. “ມັນບໍ່ຍາກທີ່ຈະໃຊ້ການເຄືອບໃສ່ໜ້າດິນທີ່ຮາບພຽງ. ແຕ່ວິທີການທາງການຄ້າອາດຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບການເຄືອບບານທອງແດງຂະໜາດນ້ອຍ,” Bell ກ່າວ. ການເພີ່ມຊັ້ນທີສອງຂອງການເຄືອບກາຍເປັນສິ່ງທ້າທາຍ. ຄວາມເປັນໄປໄດ້ອັນໜຶ່ງແມ່ນການປະສົມ ແລະ ວາງສອງຊັ້ນເຄືອບເຂົ້າກັນໃນຕົວລະລາຍ, ແລະຫວັງວ່າພວກມັນຈະແຍກອອກຈາກກັນເມື່ອຕົວລະລາຍລະເຫີຍ. ຈະເປັນແນວໃດຖ້າພວກມັນບໍ່ລະເຫີຍ? Bell ສະຫຼຸບວ່າ: “ພວກເຮົາພຽງແຕ່ຕ້ອງການສະຫຼາດກວ່າ.” ອ້າງອີງເຖິງ Kim C, Bui JC, Luo X ແລະ ຄົນອື່ນໆ. ສະພາບແວດລ້ອມຈຸລະພາກຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາທີ່ກຳນົດເອງສຳລັບການຫຼຸດຜ່ອນ CO2 ດ້ວຍໄຟຟ້າເປັນຜະລິດຕະພັນຫຼາຍຄາບອນໂດຍໃຊ້ການເຄືອບໄອໂອໂນເມີສອງຊັ້ນໃສ່ທອງແດງ. Nat Energy. 2021;6(11):1026-1034. doi:10.1038/s41560-021-00920-8
ບົດຄວາມນີ້ຖືກສຳເນົາມາຈາກເອກະສານຕໍ່ໄປນີ້. ໝາຍເຫດ: ເອກະສານດັ່ງກ່າວອາດຈະຖືກດັດແກ້ສຳລັບຄວາມຍາວ ແລະ ເນື້ອໃນ. ສຳລັບຂໍ້ມູນເພີ່ມເຕີມ, ກະລຸນາຕິດຕໍ່ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນທີ່ອ້າງອີງ.