Lois Yoksoulian, Urbana-Champaign İllinoys Universiteti tərəfindən

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Andrew Zinin

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

ABŞ-ın İrlandiya Universitetinin mühəndisləri Pol Rozzi, professor Kayl Smit və Ceonq Le havadan CO2-ni tutan yeni batareya tipli cihaz hazırlayıblar. Müəllif: _Mişel Hassel

Mühəndislər batareyanın doldurulması və boşaldılmasına bənzər bir prosesdən istifadə edərək karbon qazını atmosferdən birbaşa çıxarmaq üçün yeni bir yol hazırlayıblar – bu, planetin artıq CO2 problemini həll etməyə kömək edə biləcək bir _{irəliləyişdir} .

İllinoys Urbana-Champaign Universiteti və Toyota alimləri arasında aparılan yeni əməkdaşlıq tədqiqatı, atmosferdə artıq yığılmış yeni emissiyaları azaltmaq və CO2-ni təmizləmək üçün hazırlanmış bir texnologiya olan birbaşa hava tutma texnologiyasına yönəlib. Bir çox karbon tutma metodlarında olduğu kimi, yeni metod, CO2-ni udmaq və buraxmaq üçün istilikdən istifadə etmək əvəzinə, _{elektrokimyəvi cihaz} daxilində elektrik və su əsaslı kimyadan istifadə edir.

Mexanika mühəndisliyi və elm professoru Kayl Smit, İllinoys aspirantları Pol Rozzi və JeongA Li, eləcə də Şimali Amerikanın Toyota Tədqiqat İnstitutundan Çip Roberts və Tim Artur tərəfindən aparılan tədqiqatın nəticələri Environmental Science & Technology jurnalında dərc olunub .

Artıq havada olan karbonu hədəfə almaq

Əksər iqlim alimləri razılaşırlar ki, mövcud emissiyalarda kəskin azalmalar olsa belə, dünyanın onilliklər ərzində yığılmış CO2-nin bir hissəsini də aradan qaldırmadan iqlim hədəflərinə çatması ehtimalı azdır. Müasir karbon tutma texnologiyalarının əksəriyyəti nöqtəvi mənbələrdə – CO2 emissiyalarının yüksək olduğu elektrik stansiyalarının tüstü bacaları kimi _{yerlərdə işləyir} .

Smit dedi: “Nöqtəvi mənbə metodları vacibdir, lakin onlar artıq havaya daha aşağı konsentrasiyalarda qarışan çoxlu miqdarda CO2 ilə məşğul olmurlar. Bizim işimiz bu köhnə problemə yönəlib _. “

Elektrik enerjisi ilə işləyən pH dalğası

Bu işin əsas irəliləyişi cihazın ixtisaslaşdırılmış kaliumla stabilləşdirilmiş manqan dioksid elektrodlarından və yüklü hissəcikləri hərəkət etdirmək üçün xüsusi bir metoddan istifadə etməsidir. Laboratoriyada komanda duzlu su məhlulunun pH-nı dəyişdirmək üçün elektrokimyəvi elementdən istifadə edir. Bir addımda məhlul daha qələvi hala gətirilir və bu da onun havadan CO2-ni effektiv şəkildə udmasına imkan verir. Digər bir addımda isə məhlul yenidən daha az qələvi hala gətirilir ki, bu da CO2 _– nin təmizlənmiş formada, saxlama və ya təkrar istifadə üçün hazır şəkildə geri qabarcıqlanmasına səbəb olur.

Smit dedi: “İşimizdə yenilikçi olan odur ki, biz kationla kompensasiya olunmuş hüceyrə adlandırdığımız elementdə proton interkalasiya elektrodlarından istifadə edirik. Bu dizayn bizə CO2-nin daha çox həll olduğu qələvi diapazonda işləməyə imkan verir ki _, bu da birbaşa hava tutmasının praktik olması üçün çox vacibdir.”

Səmərəlilik üçün dövrün dizaynı

Sistemi mümkün qədər səmərəli etmək üçün komanda, mühəndislərin elektrik stansiyalarını dizayn etmək üçün istifadə etdikləri dövrlərin ruhuna uyğun olaraq, prosesi klassik termodinamik dövr kimi qəbul etdi. Təzyiq və həcm baxımından düşünmək əvəzinə, komanda məhluldakı həll olmuş qeyri-üzvi karbon və kalium ion konsentrasiyalarından istifadə edərək dövrü xəritələşdirdi.

“Prosesimizi bu xüsusi məkanda termodinamik dövr kimi çərçivəyə salmaqla, enerjinin harada israf edildiyini və dövrü necə yenidən dizayn edəcəyimizi görə bildik”, – deyə Li bildirib.

Qarışıq itkilər maneə olaraq qalır

İlkin nəticələr ümidverici olsa da, komanda bu texnologiyanın geniş miqyasda tətbiq olunmasından əvvəl hələ görüləsi işlərin olduğunu bildirib. Məsələn, cihaz ideal olaraq ayrı qalmalı olan iki maye axınından istifadə edir. Praktikada, axınlar dəyişdirildikdə bəzi qarışıqlıqlar baş verir və bu da səmərəliliyi azaldır.

Rozzi dedi: “Axınlararası qarışdırma hazırda qarşılaşdığımız ən böyük problemlərdən biridir. Əgər bu qarışdırmanı məhdudlaşdıra və ya onun ətrafında dizayn edə bilsək, həm enerji istehlakını, həm də məhsuldarlığı əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilərik.”

Roberts bildirib ki , “Professor Smit və İrlandiya Universitetinin komandası ilə elektrokimyəvi birbaşa hava tutma üzrə işimiz, materialların, elektrokimyanın və proses dizaynının çətin CO2 ayrılması problemlərini həll etmək üçün necə birləşdirilə biləcəyi barədə faydalı məlumatlar verir _. Bu tip erkən mərhələli tədqiqatlar Toyota-nın uzunmüddətli dekarbonizasiyaya doğru innovativ yolları araşdırmaq üçün daha geniş səylərini dəstəkləyir.”

Nəşr detalları

Paul G. Rozzi və digərləri, Geriyə Qaytarıla Bilən Proton-İnterkalasiya-Vasitəçiliyi ilə Qələviləşmə ilə Aşağı Enerjili Birbaşa Hava Tutma Dövrünə Doğru, Ətraf Mühit Elmi və Texnologiyası (2026). DOI: 10.1021/acs.est.6c04593

Jurnal məlumatları: Ətraf Mühit Elmləri və Texnologiyaları 

Əsas anlayışlar

Yeni enerji və su yığımı texnologiyalarıHidrogen enerji membranlarıKarbon tutma istifadəsiUrbana-Champaign-də İllinoys Universiteti tərəfindən təmin edilir