A tụlere akụkọ a dịka usoro na amụma nke Science X si dị. Ndị nchịkọta akụkọ ahụ akọwapụtala àgwà ndị a ma na-ahụ na ọdịnaya ahụ ziri ezi:
Carbon dioxide (CO2) bụ ma ihe dị mkpa maka ndụ n'ụwa ma gas na-ekpo ọkụ nke na-eme ka okpomọkụ ụwa dị elu. Taa, ndị ọkà mmụta sayensị na-amụ banyere carbon dioxide dị ka ihe bara uru maka mmepụta nke mmanụ ọkụ na-agbanwe agbanwe, nke na-adịghị agbanwe agbanwe na ngwaahịa kemịkalụ dị oke ọnụ ahịa.
Ihe ịma aka nye ndị nchọpụta bụ ịchọpụta ụzọ dị irè ma dị ọnụ ala iji gbanwee carbon dioxide ka ọ bụrụ ihe ndị na-eme ka carbon dị mma dịka carbon monoxide, methanol ma ọ bụ formic acid.
Otu ndị nyocha nke KK Neuerlin nke National Renewable Energy Laboratory (NREL) na ndị ọrụ ibe ya na Argonne National Laboratory na Oak Ridge National Laboratory duru achọtala ihe ngwọta dị mma maka nsogbu a. Ndị otu ahụ mepụtara usoro mgbanwe iji mepụta formic acid site na carbon dioxide site na iji ọkụ eletrik emeghari ohuru nke nwere ike imeghari nke ọma ma sie ike.
E bipụtara ọmụmụ ihe a, nke akpọrọ "Scalable membrane electrode assembly architecture for effective electrochemical converting of carbon dioxide to formic acid," n'akwụkwọ akụkọ Nature Communications.
Asịd Formic bụ ihe nwere ike itinye kemịkalụ n'ọtụtụ ebe, ọkachasị dịka ihe e ji arụ ọrụ na ụlọ ọrụ kemịkalụ ma ọ bụ ihe ndị dị ndụ. A chọpụtakwala na asịd Formic dị ka ihe e ji echekwa mmanụ maka ịgbaze ihe dị ọcha n'ime mmanụ ụgbọelu.
Electrolysis nke CO2 na-eme ka CO2 belata gaa na ihe ndị dị n'etiti kemịkalụ dịka formic acid ma ọ bụ molekul dịka ethylene mgbe etinyere ike eletriki na sel electrolytic.
Mgbakọ membrane-electrode (MEA) dị na electrolyzer na-abụkarị akpụkpọ ahụ na-eduzi ion (akpụkpọ cation ma ọ bụ anion) nke dị n'etiti electrodes abụọ nke nwere electrocatalyst na polymer na-eduzi ion.
Site n'iji ahụmịhe nke ndị otu ahụ na teknụzụ sel mmanụ ọkụ na hydrogen electrolysis, ha mụrụ ọtụtụ nhazi MEA na sel electrolytic iji tụnyere mbelata electrochemical nke CO2 na formic acid.
Dabere na nyocha ọdịda nke atụmatụ dị iche iche, ndị otu ahụ gbalịrị iji oke nke ihe ndị dị ugbu a mee ihe, ọkachasị enweghị njụ ion na membranes mgbanwe anion dị ugbu a, ma mee ka nhazi sistemụ ahụ dị mfe.
Ihe mepụtara nke KS Neierlin na Leiming Hu nke NREL bụ electrolyzer MEA ka mma site na iji akpụkpọ anụ mgbanwe cation ọhụrụ nwere oghere. Akpụkpọ anụ a nwere oghere na-enye mmepụta formic acid na-agbanwe agbanwe, nke nwere nhọrọ dị ukwuu ma na-eme ka imewe dị mfe site na iji ihe ndị dị n'èzí.
"Nsonaazụ nke ọmụmụ ihe a na-anọchite anya mgbanwe dị iche iche na mmepụta electrochemical nke organic acids dị ka formic acid," ka onye dere ya bụ Neierlin kwuru. "Nhazi akpụkpọ ahụ a gbawara agbawa na-ebelata mgbagwoju anya nke imewe gara aga ma enwere ike iji ya melite arụmọrụ ike na ogologo oge nke ngwaọrụ mgbanwe carbon dioxide ndị ọzọ."
Dịka ọ dị na nchọpụta sayensị ọ bụla, ọ dị mkpa ịghọta ihe ndị na-eri na ihe ndị nwere ike ime na akụnụba. N'ịrụ ọrụ n'ofe ngalaba dị iche iche, ndị nchọpụta NREL bụ́ Zhe Huang na Tao Ling gosipụtara nyocha teknụzụ na akụ na ụba nke na-achọpụta ụzọ isi nweta nha nha ọnụ ahịa na usoro mmepụta formic acid nke ụlọ ọrụ mmepụta ihe taa mgbe ọnụ ahịa ọkụ eletrik a na-emegharị emegharị dị na ma ọ bụ na-erughị 2.3 senti kwa kilowatt-awa.
"Ndị otu ahụ nwetara nsonaazụ ndị a site na iji ihe ndị na-eme ka ihe na-akpali akpali na ihe ndị e ji akpụkpọ ahụ polymer mee, ebe ha na-emepụta atụmatụ MEA nke na-eji uru nke mmụba nke mkpụrụ ndụ mmanụ ọkụ ọgbara ọhụrụ na osisi hydrogen electrolysis eme ihe," ka Neierlin kwuru.
"Nsonaazụ nke nyocha a nwere ike inye aka gbanwee carbon dioxide ka ọ bụrụ mmanụ ọkụ na kemịkalụ site na iji ọkụ eletrik na hydrogen emeghari ohuru, na-eme ka mgbanwe gaa n'ịbawanye na azụmaahịa ngwa ngwa."
Teknụzụ mgbanwe elektrọnik bụ isi ihe dị na mmemme Electrons gaa na Molecules nke NREL, nke lekwasịrị anya na hydrogen nke ọgbọ na-esote a na-emegharị emegharị, mmanụ ọkụ efu, kemịkalụ na ihe maka usoro ndị a na-eji ọkụ eletrik arụ ọrụ.
"Mmemme anyị na-enyocha ụzọ isi jiri ọkụ eletrik emeghari emeghari iji gbanwee molekul dị ka carbon dioxide na mmiri ka ọ bụrụ ihe ndị nwere ike ịbụ isi iyi ike," ka Randy Cortright, onye nduzi nke atụmatụ mbufe elektrọn na/ma ọ bụ ihe ndị na-ebute ụzọ maka mmepụta mmanụ ọkụ nke NREL kwuru."
"Nnyocha mgbanwe electrochemical a na-enye ọganihu nke enwere ike iji mee ihe n'ọtụtụ usoro mgbanwe electrochemical, anyị na-atụkwa anya nsonaazụ ndị ọzọ na-ekwe nkwa site na otu a."
Ozi ndị ọzọ: Leiming Hu et al., Nhazi nhazi elektrọd akpụkpọ ahụ nke a na-agbanwe agbanwe maka mgbanwe electrochemical nke CO2 ka ọ bụrụ formic acid dị irè, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-43409-6
Ọ bụrụ na ị hụta njehie ederede, enweghị nkọwa ziri ezi, ma ọ bụ ịchọrọ izipu arịrịọ ka edezie ọdịnaya dị na peeji a, biko jiri fọm a. Maka ajụjụ izugbe, biko jiri fọm kọntaktị anyị. Maka nzaghachi izugbe, jiri ngalaba nkọwa ọha dị n'okpuru (soro ntuziaka).
Nzaghachi gị dị anyị ezigbo mkpa. Agbanyeghị, n'ihi oke ozi dị na ya, anyị enweghị ike ikwe nkwa na a ga-aza gị nke ọma.
A na-eji adreesị ozi-e gị agwa ndị natara ozi-e ahụ naanị. A gaghị eji adreesị gị ma ọ bụ adreesị onye natara ya mee ihe ọ bụla ọzọ. Ozi ị tinyere ga-apụta na email gị, Tech Xplore agaghịkwa echekwa ya n'ụdị ọ bụla.
Weebụsaịtị a na-eji kuki iji mee ka ọ dị mfe ịnyagharịa, nyochaa ojiji gị nke ọrụ anyị, chịkọta data nkeonwe mgbasa ozi, ma nye ọdịnaya sitere n'aka ndị ọzọ. Site na iji weebụsaịtị anyị, ị na-ekweta na ị gụọla ma ghọta Amụma Nzuzo anyị na Usoro Ojiji.