Buuxi foomka hoose waxaanan kuu soo diri doonnaa email nooca PDF-ka ah ee "Horumarinta tiknoolajiyada cusub si loogu beddelo kaarboon laba ogsaydh shidaal dareere ah"
Kaarboon laba ogsaydh (CO2) waa wax soo saarka gubashada shidaalka fosil iyo gaaska aqalka dhirta lagu koriyo ee ugu badan, kaas oo dib loogu rogi karo shidaal waxtar leh si waara. Mid ka mid ah siyaabaha rajo leh ee loogu beddeli karo qiiqa CO2 kaydka shidaalka waa hab loo yaqaan dhimista elektaroonigga ah. Laakiin si ganacsi ahaan loo noqdo mid waxtar leh, habka ayaa loo baahan yahay in la hagaajiyo si loo doorto ama loo soo saaro badeecooyin badan oo kaarboon hodan ku ah. Hadda, sida lagu sheegay joornaalka Nature Energy, Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) waxay samaysay hab cusub oo lagu hagaajinayo dusha sare ee kicinta naxaasta ee loo isticmaalo falcelinta kaalmaynta, taasoo kordhinaysa xulashada habka.
"In kasta oo aan ognahay in naxaasta ay tahay kicinta ugu fiican ee falcelintan, haddana ma bixiso xulasho sare oo loogu talagalay badeecada la doonayo," ayuu yiri Alexis, oo ah saynisyahan sare oo ka tirsan Waaxda Sayniska Kiimikada ee Berkeley Lab iyo bare sare oo injineerinka kiimikada ka ah Jaamacadda California, Berkeley. Spell ayaa yiri. "Kooxdeennu waxay ogaatay inaad isticmaali karto deegaanka maxalliga ah ee kiciyaha si aad u sameyso xeelado kala duwan si aad u bixiso xulashada noocan ah."
Daraasado hore, cilmi-baarayaashu waxay dejiyeen shuruudo sax ah si ay u bixiyaan jawiga korantada iyo kiimikada ugu fiican si loo abuuro alaabada hodanka ku ah kaarboonka oo leh qiimo ganacsi. Laakiin xaaladahani waxay ka soo horjeedaan xaaladaha si dabiici ah uga dhaca unugyada shidaalka caadiga ah iyagoo isticmaalaya walxaha biyaha ku salaysan.
Si loo go'aamiyo naqshadda loo isticmaali karo deegaanka biyaha unugyada shidaalka, iyadoo qayb ka ah mashruuca Xarunta Hal-abuurka Tamarta ee Isbahaysiga Sunshine-ka ee Biyaha Dareeraha ah ee Wasaaradda Tamarta, Bell iyo kooxdiisa waxay u jeesteen lakab khafiif ah oo ionomer ah, kaas oo u oggolaanaya molecules-ka qaarkood ee la dallacay (ions) inay dhex maraan. Ka reeb ion-yada kale. Sababtoo ah sifooyinkooda kiimikada ee aadka loo xushay, waxay si gaar ah ugu habboon yihiin inay saameyn xooggan ku yeeshaan deegaanka yar.
Chanyeon Kim, oo ah cilmi-baare sare oo ka tirsan kooxda Bell iyo qoraaga ugu horreeya ee warqadda, ayaa soo jeediyay in dusha sare ee kaaliyayaasha naxaasta lagu daboolo laba ionomers oo caadi ah, Nafion iyo Sustainion. Kooxdu waxay ku qiyaastay in sidaas la sameeyo ay tahay inay beddesho deegaanka u dhow kaaliyayaasha - oo ay ku jiraan pH iyo xaddiga biyaha iyo kaarboon laba ogsaydh - si uun loogu jiheeyo falcelinta si loo soo saaro badeecooyin hodan ku ah kaarboon oo si fudud loogu beddeli karo kiimikooyin waxtar leh. Badeecooyin iyo shidaal dareere ah.
Cilmi-baarayaashu waxay mareen lakab khafiif ah oo ionomer kasta ah iyo lakab labanlaab ah oo laba ionomer ah filim naxaas ah oo ay taageerayaan walxo polymer ah si ay u sameeyaan filim, kaas oo ay gelin karaan meel u dhow hal dhinac oo unug electrochemical ah oo gacanta lagu sameeyay. Markii ay ku duri lahaayeen kaarboon laba ogsaydh baytariga oo ay ku shubayeen danab, waxay cabbireen wadarta guud ee qulqulka ka socda baytariga. Kadib waxay cabbireen gaaska iyo dareeraha laga soo ururiyey kaydka ku xiga inta lagu jiro falcelinta. Kiiskii laba-lakablaha ahaa, waxay ogaadeen in alaabada hodanka ku ah kaarboon ay ka dhigan yihiin 80% tamarta uu isticmaalo falcelinta - oo ka badan 60% kiiska aan dahaarka lahayn.
"Dahaadhkan sandwich-ka ah wuxuu bixiyaa waxa ugu fiican labada adduun: xulashada badeecadaha sare iyo firfircoonida sare," ayuu yiri Bell. Dusha sare ee lakabka labanlaabka ah kuma fiicna oo keliya alaabada hodanka ku ah kaarboonka, laakiin sidoo kale waxay soo saartaa koronto xooggan isla waqtigaas, taasoo muujinaysa kororka dhaqdhaqaaqa.
Cilmi-baarayaashu waxay ku soo gabagabeeyeen in jawaabta la hagaajiyay ay ka dhalatay heerka sare ee CO2 ee ku ururay dahaarka si toos ah dusha sare ee naxaasta. Intaa waxaa dheer, molecules-ka taban ee ku ururay gobolka u dhexeeya labada ionomers waxay soo saari doonaan aashito maxalli ah oo hooseysa. Isku-darkani wuxuu ka dhigayaa is-weydaarsiga isku-dhafka ee u muuqda inuu dhaco marka aysan jirin filimada ionomer.
Si loo sii wanaajiyo waxtarka falgalka, cilmi-baarayaashu waxay u jeesteen tiknoolajiyad hore loo xaqiijiyay oo aan u baahnayn filim ionomer ah hab kale oo lagu kordhiyo CO2 iyo pH: danabka garaaca. Iyagoo danabka garaaca ku dabaqaya dahaarka ionomer ee laba-lakabka ah, cilmi-baarayaashu waxay gaareen koror 250% ah oo ku yimid alaabada hodanka ku ah kaarboon marka la barbar dhigo naxaasta aan dahaarka lahayn iyo danabka taagan.
Inkasta oo cilmi-baarayaal qaar ay diiradda saaraan shaqadooda horumarinta kiciyeyaasha cusub, haddana helitaanka kiciyeyaasha ma tixgelinayo xaaladaha hawlgalka. Xakamaynta deegaanka ee dusha sare ee kiciyeyaasha waa hab cusub oo ka duwan.
"Ma aanan la imaan wax kiciya oo gebi ahaanba cusub, laakiin waxaan isticmaalnay fahamkeenna ku saabsan dhaqdhaqaaqa falcelinta waxaanan u isticmaalnay aqoontan si aan uga fikirno sida loo beddelo deegaanka goobta kicinta," ayuu yiri Adam Weber, oo ah injineer sare. Saynisyahanno ku takhasusay teknoolojiyadda tamarta ee Berkeley Laboratories iyo qoraaga qoraallada.
Tallaabada xigta waa in la ballaariyo soo saarista kaaliyayaasha dahaarka leh. Tijaabooyinka hordhaca ah ee kooxda Berkeley Lab waxay ku lug lahaayeen nidaamyada moodeelka yaryar ee fidsan, kuwaas oo aad uga fudud qaab-dhismeedka daloolada waaweyn ee looga baahan yahay codsiyada ganacsiga. "Ma aha wax adag in dahaarka lagu mariyo dusha sare ee siman. Laakiin hababka ganacsigu waxay ku lug yeelan karaan dahaarka kubbadaha naxaasta yar yar," Bell ayaa yiri. Ku darista lakabka labaad ee dahaarka waxay noqotaa mid adag. Hal suurtagal ayaa ah in la isku daro oo la dhigo labada dahaarka dareeraha ah, oo la rajeynayo inay kala tagaan marka dareeraha uu uumi baxo. Ka waran haddii aysan sidaas samayn? Bell wuxuu ku soo gabagabeeyay: "Waxaan u baahanahay oo keliya inaan caqli badan noqono." Tixraac Kim C, Bui JC, Luo X iyo kuwa kale. Deegaanka kicinta ee loo habeeyey si loo yareeyo CO2 alaabada kaarboon badan iyadoo la adeegsanayo dahaarka ionomer ee lakabka labanlaab ah ee naxaasta. Nat Energy. 2021;6(11):1026-1034. doi:10.1038/s41560-021-00920-8
Maqaalkan waxaa laga soo saaray agabkan soo socda. Fiiro gaar ah: Agabka waxaa laga yaabaa in loo sameeyay si loo helo dhererka iyo nuxurka. Wixii macluumaad dheeraad ah, fadlan la xiriir ilaha la soo xigtay.
Waqtiga boostada: Noofambar-22-2021
