Buuxi foomka hoose waxaanan iimayl kuugu soo diri doonaa nooca PDF ee "hagaajinta tignoolajiyada cusub si loogu beddelo carbon dioxide shidaal dareere ah"
Kaarboon laba ogsaydh (CO2) waa sheyga gubanaya shidaalka fosilka ah iyo gaaska aqalka dhirta lagu koriyo ee ugu badan, kaas oo dib loogu rogi karo shidaal faa'iido leh si joogto ah. Mid ka mid ah dariiqo rajo leh oo loogu beddelo qiiqa CO2 loona beddelo kaydka shidaalka waa nidaam loo yaqaan dhimista korantada. Laakiin si ganacsi ahaan loo hirgeliyo, geeddi-socodku wuxuu u baahan yahay in la hagaajiyo si loo doorto ama loo soo saaro badeecooyin badan oo qani ku ah kaarboonka. Hadda, sida lagu sheegay joornaalka Dabiiciga Tamarta, Lawrence Berkeley Shaybaadhka Qaranka (Berkeley Lab) wuxuu sameeyay hab cusub oo lagu hagaajinayo dusha sare ee kicinta naxaasta ee loo isticmaalo falcelinta kaaliyaha, taas oo kordhinaysa xulashada habka.
"In kasta oo aan ognahay in naxaasku uu yahay midka ugu fiican ee falcelintan, ma siinayso xulashada sare ee alaabta la rabo," ayuu yiri Alexis, oo ah saynisyahan sare oo ka tirsan Waaxda Sayniska Kiimikada ee Berkeley Lab iyo borofisar ku takhasusay injineernimada kiimikada ee Jaamacadda. ee California, Berkeley. Higaad ayaa yidhi. "Kooxdayadu waxay ogaadeen inaad isticmaali karto jawiga deegaanka ee kicinta si aad u sameyso khiyaamo kala duwan si aad u bixiso xulashada noocaan ah."
Daraasadihii hore, cilmi-baarayaashu waxay dejiyeen shuruudo sax ah si ay u bixiyaan jawiga korantada iyo kiimikada ugu wanaagsan ee abuurista alaabada qani ku ah kaarboonka oo leh qiimo ganacsi. Laakiin xaaladahani waxay ka soo horjeedaan xaaladaha dabiiciga ah ee ka dhaca unugyada caadiga ah ee shidaalka iyagoo isticmaalaya walxaha biyaha ku salaysan.
Si loo go'aamiyo naqshadda loo isticmaali karo deegaanka biyaha unugyada shidaalka, iyada oo qayb ka ah mashruuca Xarunta Hal-abuurka Tamarta ee Isbahaysiga Liquid Sunshine ee Wasaaradda Tamarta, Bell iyo kooxdiisu waxay u jeesteen lakab khafiif ah oo ionomer ah, taas oo u oggolaanaysa in lagu soo oogo qaar ka mid ah. molecules (ions) si ay u dhex maraan. Ka saar ions kale. Sababo la xiriira sifooyinka kiimikaad ee aadka loo xushay, waxay si gaar ah ugu habboon yihiin inay saameyn xooggan ku yeeshaan deegaanka yar yar.
Chanyeon Kim, oo ah cilmi-baaraha postdoctoral ee kooxda Bell iyo qoraaga koowaad ee warqadda, ayaa soo jeediyay in lagu daboolo dusha sare ee kicinta naxaasta oo leh laba ionomers oo caadi ah, Nafion iyo Sustainion. Kooxdu waxay qiyaaseen in sidaas la samaynayo ay tahay in la beddelo deegaanka u dhow kicinta - oo ay ku jiraan pH iyo qadarka biyaha iyo kaarboon-dioxide - si loo hago falcelinta si loo soo saaro alaabada qani ku ah kaarboon kuwaas oo si fudud loogu beddeli karo kiimikooyin waxtar leh. Alaabooyinka iyo shidaalka dareeraha ah.
Cilmi-baadhayaashu waxay dabooleen lakab khafiif ah oo kasta oo ionomer ah iyo lakab laba jibbaaran oo ah laba ionomers filim naxaas ah oo ay taageerayaan walxo polymer ah si ay u sameeyaan filim, kaas oo ay geli karaan meel u dhow hal daraf oo ah unug kiimiko ah oo gacanta u qaabaysan. Markay ku durayaan kaarboon laba ogsaydh batteriga oo ay ku shubayaan danab, waxay cabbireen wadarta hadda ku dhex qulqulaya baytariga. Kadibna waxay qiyaaseen gaaska iyo dareeraha lagu ururiyay kaydka ku xiga inta lagu jiro falcelinta. Kiis laba-lakab ah, waxay ogaadeen in alaabooyinka hodanka ah ee kaarboonku ay ku xisaabtameen 80% tamarta ay cuntay fal-celinta-in ka badan 60% kiis aan la daboolin.
"Daahan sandwich ah ayaa bixiya sida ugu fiican ee labada adduun: xulashada wax soo saarka sare iyo waxqabadka sare," Bell ayaa sidaas yidhi. Dusha sare ee laba-lakabka ah kuma fiicna oo kaliya alaabta hodanka ku ah kaarboon, laakiin sidoo kale waxay abuurtaa qulqul xoog leh isla waqti isku mid ah, taas oo muujinaysa korodhka dhaqdhaqaaqa.
Cilmi-baadhayaashu waxay soo gabagabeeyeen in jawaabta la hagaajiyay ay tahay natiijada CO2-da sare ee uruurinta ee ku urursan daahan si toos ah korka naxaasta. Intaa waxaa dheer, unugyo si xun u dallacay oo ku urura gobolka u dhexeeya labada ionomers waxay soo saari doonaan acidity hoose oo hoose. Isku-dhafkan ayaa ka dhigaya ganacsiga-fiirsashada ee u muuqda inuu dhaco maqnaanshaha filimada ionomer.
Si loo sii wanaajiyo waxtarka falcelinta, cilmi-baarayaashu waxay u jeesteen tignoolajiyada hore ee la xaqiijiyay oo aan u baahnayn filim ionomer ah sida hab kale oo lagu kordhiyo CO2 iyo pH: korantada garaaca. Iyada oo la adeegsanayo korantada garaaca wadnaha laba-lakabka ionomer, cilmi-baarayaashu waxay gaadheen 250% korodhka alaabta hodanka ku ah kaarboon marka loo eego naxaasta aan daboolin iyo danab taagan.
Inkasta oo cilmi-baarayaasha qaarkood ay diiradda saaraan shaqadooda horumarinta kicinta cusub, helitaanka kicinta ma tixgelinayo xaaladaha shaqada. Xakamaynta deegaanka dusha sare ee kicinta waa hab cusub oo ka duwan.
"Ma aanan la nixin wax cusub oo gebi ahaanba cusub, laakiin waxaan isticmaalnay fahamkayaga kinetics falcelinta waxaanan u isticmaalnay aqoontan si ay noogu hagto sidii aan u bedeli lahayn deegaanka goobta kicinta," ayuu yiri Adam Weber, oo ah injineer sare. Saynisyahano ku takhasusay farsamada tamarta ee Berkeley Laboratories iyo la-qoraha waraaqaha.
Talaabada xigta waa in la balaadhiyo wax soo saarka kiciyayaasha dahaarka leh. Tijaabooyinka horudhaca ah ee kooxda Shaybaadhka Berkeley waxa ay ku lug lahaayeen habab yaryar oo qaab fidsan, kuwaas oo aad uga fudud qaab-dhismeedyada dabada-weyn ee looga baahan yahay codsiyada ganacsiga. "Ma adka in dahaarka lagu dhejiyo meel siman. Laakiin hababka ganacsigu waxay ku lug yeelan karaan dahaadh kubbadaha naxaasta ah ee yaryar, "Bell ayaa yidhi. Ku darista lakabka labaad ee daahan waxay noqotaa mid adag. Mid ka mid ah suurtogalnimada ayaa ah in la isku daro oo la isku daro labada dahaarka ee dareeraha ah, oo rajeynaya inay kala tagaan marka dareeruhu uumibaxo. Ka warran hadday sidaas yeeli waayaan? Bell wuxuu soo gabagabeeyey: "Waxaan u baahanahay oo kaliya inaan noqonno kuwo caqli badan." Tixraac Kim C, Bui JC, Luo X iyo kuwa kale. Dahaarka yar yar ee la habeeyey ee koronto-yaraynta CO2 ilaa alaabooyin kaarboon-badan leh iyadoo la adeegsanayo daahan laba-lakab ah oo ionomer ah oo ku yaal naxaas. Nat Tamarta. 2021;6 (11):1026-1034. doi:10.1038/s41560-021-00920-8
Maqaalkan waxaa laga soo saaray walxahan soo socda. Xusuusin: Walaxda waxa laga yaabaa in loo tafatiray dherer ahaan iyo nuxur ahaan. Wixii macluumaad dheeraad ah, fadlan la xiriir isha la soo xigtay.
Waqtiga boostada: Nov-22-2021
