Ingrid Fadelli , Phys.org

Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriXammal istehsalı marşrutunun müqayisəsi və tandem aminlərin yuyulması və CO ₂ elektrolizi. a, Tandem amin yuyulması və CO ₂ elektroliz sxemi (həmçinin reaktiv CO ₂ tutulması kimi bildirilir). b, Ardıcıl CO ₂ tutma və qaz fazalı CO ₂ elektroliz sxemi. c, Sənaye tərs su qazının sürüşmə reaksiyası (RWGS) sxemi. Kredit: Li et al. (Springer, Təbiət Enerjisi, 2025). DOI: 10.1038/s41560-025-01869-8.

Son onilliklər ərzində enerji tədqiqatçıları istixana qazlarının və mənbə yanacaqlarının və ya digər kimyəvi maddələrin emissiyasını daha davamlı şəkildə məhdudlaşdırmaq üçün müxtəlif perspektivli həllər hazırlamışlar. Bu məhlullara karbon tutma texnologiyaları və elektrolizatorlar, karbon dioksidi (CO ₂ ) tutub onu karbon monoksit (CO), metanol (CH₃OH), metan (CH₄) və müxtəlif digər birləşmələr kimi digər qiymətli məhsullara çevirə bilən cihazlar daxildir.

_{CO 2-nin} yanacaq kimi və ya sənaye şəraitində istifadə oluna bilən birləşmələrə çevrilməsi üçün bu yaxınlarda təqdim edilmiş bəzi həllər ümidverici nəticələr əldə etmişdir. Bununla belə, bu cihazların əksəriyyəti yalnız CO ₂ təmizləndikdə (yəni, digər qazlardan, çirkləndiricilərdən və çirklərdən ayrıldıqda) işləyir. Bu əlavə təmizləmə addımı cihazların səmərəliliyini azaldır və onların geniş miqyasda tətbiqinə mane olmaqla onların yerləşdirilməsi ilə bağlı xərcləri artıra bilər.

_{CO 2-} nin tutulması və çevrilməsi üçün reaktiv CO ₂ tutulması kimi tanınan alternativ üsul adi yanaşmalardan daha səmərəli və genişlənə bilər. Bu üsul CO _2- nin tutulmasını və çevrilməsini bir prosesdə birləşdirir, azot ehtiva edən birləşmələrə (yəni, amin əsaslı absorbentlər) əsaslanaraq, tutulan CO _2-ni elektrokimyəvi reaksiyalar vasitəsilə birbaşa arzuolunan birləşmələrə çevirir.

_{RMIT Universiteti, Oklend Universiteti və digər institutların tədqiqatçıları bu yaxınlarda reaktiv CO 2} tutulması üçün müxtəlif amin əsaslı absorberlərin səmərəliliyini qiymətləndirməyə yönəlmiş bir araşdırma apardılar . Onların Təbiət Enerjisində nəşr olunan məqaləsi , siklik amin piperazinin digər aminlərdən üstün olduğunu və reaktiv CO ₂ tutma proseslərinin enerji səmərəliliyini artırdığını göstərir .

Peng Li, Yu Mao və onların həmkarları öz məqalələrində “CO _2-nin qiymətli məhsullara çevrilməsi müxtəlif sənaye sektorlarında emissiyaların azaldılması üçün perspektivli bir yol təqdim edir”. “Lakin adi üsullar, o cümlədən ardıcıl CO ₂ elektrolizi və ya tərs su-qaz sürüşmə reaksiyası enerji tutumlu CO ₂ təmizlənməsindən asılıdır; ortaya çıxan reaktiv CO ₂ tutma strategiyaları katalitik performansdan ödün vermədən səmərəli elektrokimyəvi regenerasiyanı təmin edən optimal sistem komponentlərinin layihələndirilməsində hələ də çətinliklərlə üzləşir.

_{“Tandem amin yuyulması və CO 2} elektrolizi üçün dizayn əsasını yaratmaq üçün sistematik olaraq amin əsaslı absorbentlərin geniş kitabxanasını yoxlayırıq .”

Tədqiqatlarının bir hissəsi olaraq, Li, Mao və həmkarları CO _{2-ni tutmaq və onu CO-ya çevirmək üçün bir sıra amin kimyəvi maddələrdən istifadə etdilər. Onlar aşkar etdilər ki, piperazin reaktiv CO 2-nin} tutulması üçün ən effektivdir və bu günə qədər bildirilən ən yüksək enerji səmərəliliyindən birini verir.

“Biz piperazini optimal tutma mühiti kimi müəyyən edirik və göstəririk ki, onun karbamat forması nikel tək atomlu katalizatordan istifadə etməklə birbaşa azaldıla bilər”, – müəlliflər yazdı. “Bu yüklü neytral ara məhsul kortəbii adsorbsiyanı, sürətli nəqli və səmərəli C-N bağının parçalanmasını asanlaşdırır, in situ amin regenerasiyası ilə yanaşı, stabil karbonmonoksit istehsalına imkan verir. Bu proses hər ton CO üçün ~48,8 GJ enerji səmərəliliyinə nail olur və bu, miqyaslana bilən və enerjiyə qənaət edən kimyəvi qida ehtiyatı yolunu təklif edir.”

Tədqiqatçılar tərəfindən müəyyən edilmiş amin olan Piperazinin avtomatik olaraq özünü bərpa etdiyi aşkar edilmişdir ki, bu da CO _2- nin reaktiv tutulması ilə bağlı tullantıları və xərcləri azalda bilər . Digər tədqiqat qrupları tezliklə komandanın tapıntılarından ilham ala bilər və həm laboratoriyada, həm də real dünya şəraitində CO _2- nin tutulması və birbaşa CO-yə çevrilməsi üçün piperazinin potensialını daha da araşdırmaq üçün yola çıxa bilər. Gələcəkdə Li, Mao və onların həmkarlarının son işi reaktiv CO ₂ tutma cihazlarının geniş miqyasda etibarlı tətbiqinə töhfə verə bilər.

Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış , Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Eqan tərəfindən yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu hesabat sizin üçün əhəmiyyət kəsb edirsə, lütfən, ianə (xüsusilə aylıq) nəzərdən keçirin. Siz təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Daha çox məlumat: Peng Li və digərləri, birbaşa piperazin karbamat azaldılması ilə tandem amin ovucu və CO _{2 elektroliz,} Nature Energy (2025). DOI: 10.1038/s41560-025-01869-8 .

Jurnal məlumatı: Təbiət Enerjisi 

© 2025 Science X Network