Yokohama Milli Universiteti tərəfindən

Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmişdir , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriİstilik elektrik stansiyasının işlənmiş qazında olan CO ₂ , istismar müddəti bitmiş fotovoltaik (PV) panellərdən əldə edilən tullantı silisiumla üzvi kimyəvi maddələrə və məsaməli silisiumlara reaksiya verir. Kredit: Yokohama Milli Universiteti

Əsrlər əvvəl kimyagərlər adi metal qurğuşunu qiymətli qızıla çevirmək üçün çox çalışdılar. Bu gün kimyaçılar ümumi istixana qazı olan karbon dioksiddən (CO _{2 ) qiymətli üzvi birləşmələr yaratmaq üçün atılmış günəş panellərini yenidən istifadə edirlər.}

İqlim dəyişikliyinin ən dağıdıcı təsirlərini yumşaltmaq üçün atmosferdə istixana qazlarının əhəmiyyətli dərəcədə azaldılması emissiyaların əhəmiyyətli dərəcədə azaldılmasını, eləcə də buraxılan CO ₂ və digər zərərli qazları sekvestr etmək üçün hazırlanmış strategiyaları tələb edəcəkdir. Sadəcə olaraq istixana qazlarını sekvestr etmək bu məqsədi yerinə yetirsə də, CO ₂ tullantılarından faydalı üzvi kimyəvi maddələrin yaradılması zibildən qiymətli materialların yaranmasına bənzəyir.

Yokohama Milli Universiteti, Electric Power Development Co., Ltd. və Milli Qabaqcıl Sənaye Elmləri və Texnologiyaları İnstitutunda (AIST) Bərpa Olunan Enerji Tədqiqat Mərkəzindən bir kimyaçılar qrupu bu yaxınlarda əlavə dəyərli üzvi kimyəvi maddələr yaratmaq üçün iki tullantı problemi – artıq CO ₂ emissiyaları və istismardan çıxarılan günəş panelləri ilə mübarizə aparmaq qərarına gəldi . Komanda atılan günəş panellərinin təkrar emal edilmiş komponentlərinin CO _2-ni faydalı, karbon əsaslı birləşmələrə səmərəli şəkildə çevirmək üçün istifadə oluna biləcəyini müəyyən etmək üçün bir araşdırma hazırladı.

Tədqiqatçılar araşdırmalarını ACS Sustainable Resource Management jurnalının 14 iyul tarixli sayında dərc ediblər .

“Bu tədqiqatda biz istismar müddətini başa vurmuş günəş panellərindən olan tullantı silisium vaflilərinin təkrar emalı ilə istilik elektrik stansiyasından çıxan qazda CO _2- nin çevrilməsini birləşdirdik . Tullantı silisium vaflisi CO _2- nin üzvi birləşmələrə azaldıcı agenti kimi çıxış edir ” dedi Ken Motokura, Chemistry, Chemistry, YoMAhako Universitetinin Yaponiya Milli Elmləri Departamentinin professoru. və tədqiqat məqaləsinin ilk müəllifidir.(A) toz halında Si-1, (B) Si-1 ilə katalitik reaksiyadan sonra bərpa edilmiş toz, (C) toz halında Si-2(HCl), (D) Si-2(HCl) ilə katalitik reaksiyadan sonra bərpa edilmiş toz və (E) N ₂ adsorbsiya-desorbsiya izotermi/səth sahəsi ( S _BETl -dən sonra bərpa edilmiş) katalitik reaksiya. Kredit: ACS Sustainable Resource Management (2025). DOI: 10.1021/acssusresmgt.5c00056

Günəş panellərindəki silikon vaflilər panelin təkrar emalı prosesində atılan panellərdən ayrıla bilər. Vacib odur ki, silikon vaflilər daha böyük, daha qiymətli kimyəvi maddələr yaratmaq üçün istifadə oluna bilən karbon birləşmələrinə, o cümlədən CO _2- yə elektronların verilməsində effektivdir . Günəş panellərinin silikon lövhələrində mövcud olan CO ₂ və metal silisiumdan əlavə dəyərli üzvi kimyəvi maddələrin yaradılması reaksiyası enerji baxımından əlverişli olsa da, reaksiyanın effektivliyini bir neçə araşdırma araşdırıb.

_{Komanda atılmış günəş panellərindən əzilmiş və doğranmış silikon vafliləri götürdü və CO 2} tullantılarından üzvi birləşmələrin istehsalını sürətləndirmək üçün kimyəvi katalizator əlavə etdi . Başlanğıcda, tədqiqat qrupu öğütülmüş silikon vaflilərdən üzvi kimyəvi olan qarışqa turşusu yaratmaqda dəyişkən müvəffəqiyyət əldə etdi. Tədqiqatçılar vafli tozun səthindən alüminiumu (Al) çıxaran və reaksiyanın məhsuldarlığını artıran xlorid turşusu (HCl) ilə öğütülmüş silikon vafliləri əvvəlcədən müalicə etməklə bu məhdudiyyəti aradan qaldıra bildilər .

“Biz tullantı silisium tozu, su və katalizator olan tetrabutilamonium flüorid ilə reaksiya vasitəsilə istilik elektrik stansiyasından həcmi 14% CO2 olan işlənmiş qazın tərkibindəki _{CO 2 -ni birbaşa qarışqa turşusuna və formamidə çevirdik. İşlənmiş qazdan CO 2-} nin ayrılması və təmizlənməsinə ehtiyac yoxdur. Reaksiyada silisium tozunun və alkoqolun çirklənməsinin sürəti müvafiq olaraq azaldı. HCl ilə ilkin müalicə tullantı silikonun gücləndirilmiş reaktivliyini təmin edir “dedi Motokura.

Nəhayət, reaksiya yüksək məhsuldarlıqla qarışqa turşusu istehsal etdi və 73% -ə çatdı. Digər əlavə dəyərli üzvi kimyəvi formamid də tərkibində azot atomu olan üzvi kimyəvi maddələr olan aminlərin iştirakı ilə silisium tozundan istifadə edilərək yaradılmışdır. Tədqiqatçılar həmçinin silikon-vafli reaktorunu birbaşa istilik elektrik stansiyasının işlənmiş qaz portuna qoşmaqda müvəffəqiyyətli olub, tullantı silikon vaflilərdən və atmosferə buraxılan CO _2- dən qiymətli qarışqa turşusu əldə etməyin praktikliyini nümayiş etdiriblər .

Beynəlxalq Bərpa Olunan Enerji Agentliyi (IRENA) 2050-ci ilə qədər 60-78 MT qlobal fotovoltaik (PV) panellərin istismar müddətini başa vuracağını təxmin edir. Tədqiqat qrupu ümid edir ki, bu tədqiqat silikon vaflilər kimi təkrar emal edilmiş materialların tullantıları və istixana qazlarını daha çox faydalı bir şeyə və digər faydalı birləşmələrə çevirmək üçün istifadə oluna biləcəyi yollarla bağlı əlavə araşdırmalara təkan verəcək. xəzinə kimi.

Ətraflı məlumat: Ken Motokura və digərləri, Egzoz Qazında CO2-nin Formik Turşuya və İstifadə Olunmuş Silikonla Formamidlərə çevrilməsi, İstifadə müddəti bitmiş Günəş panellərindən bərpa edilmiş, ACS Davamlı Resursların İdarə Edilməsi (2025). DOI: 10.1021/acssusresmgt.5c00056

Yokohama Milli Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir