eblo
Se vi konvertas CO2 en sintezan gason, vi ricevas valoran krudaĵon por la kemia industrio. Esploristoj ĉe TU Wien montras kiel tio funkcias eĉ ĉe ĉambra temperaturo kaj ĉirkaŭa premo.
Ĉiu, kiu pensas pri CO2, verŝajne rapide pensos pri terminoj kiel damaĝa al la klimato aŭ malŝparo. Dum longe estis tie CO2 - pura malŝparo - pli kaj pli da procezoj estas disvolvitaj, per kiuj la forceja gaso povas esti konvertita en valorajn krudaĵojn. La kemio tiam parolas pri "aldonvaloraj kemiaĵoj". Nova materialo, kiu ebligas tion, estis evoluigita ĉe la Viena Universitato de Teknologio kaj lastatempe prezentita en la revuo Communications Chemistry.
La esplorgrupo de Dominik Eder evoluigis novan materialon, kiu faciligas la konvertiĝon de CO2. Tiuj estas MOCHAoj - ĉi tiuj estas organometalaj kalkogenolatkompundaĵoj kiuj funkcias kiel kataliziloj. La rezulto de la elektrokemia konvertiĝo estas sinteza gaso, aŭ mallonge singaso, kiu estas grava krudaĵo por la kemia industrio.
CO2 fariĝas sinteza gaso
Singaso estas miksaĵo de karbona monoksido (CO), hidrogeno (H2) kaj aliaj gasoj kaj estas uzata kiel krudaĵo por aliaj substancoj. Unu el la plej gravaj kampoj de apliko estas sterka produktado, en kiu amoniako estas produktita el sinteza gaso. Tamen, ĝi ankaŭ povas esti uzata por la produktado de brulaĵoj kiel dizelo aŭ por la produktado de metanolo, kiu estas uzata en fuelpiloj. Ĉar la eltiro de CO2 el la atmosfero estas sufiĉe energi-intensa, estas senco ĉerpi CO2 el industriaj plantoj. De tie ĝi povas do servi kiel komenca materialo por diversaj kemiaĵoj.
Tamen, antaŭaj metodoj postulas altajn temperaturojn kaj premon same kiel multekostajn katalizilojn. La vienaj esploristoj do serĉis katalizilojn per kiuj singaso ankaŭ povas esti produktita ĉe malaltaj temperaturoj kaj ĉirkaŭa premo. "MOCHAoj funkcias malsame ol la ĝis nun uzataj kataliziloj: Anstataŭ varmego, elektro estas liverita por aktivigi la katalizilon kaj komenci la konvertiĝon de CO2 en sintezan gason," klarigas Junior Group Leader Dogukan Apaydin, kiu respondecas pri CO2-konvertaj metodoj en la esplorgrupoj esploroj.
MOCHAoj kiel solvantoj de problemoj
MOCHAoj formas klason de materialoj kiuj estis evoluigitaj antaŭ preskaŭ 20 jaroj, sed ankoraŭ ne trovis ajnan aplikon. La organikaj-neorganikaj hibridaj materialoj do nur akiris popularecon en la lastaj jaroj. La TU-esploristoj rekonis la potencialon de MOCHAoj kiel kataliziloj kaj faris eksperimentojn kun ili por la unuan fojon. Tamen, ili alfrontis kelkajn problemojn: Antaŭaj sintezaj metodoj nur produktis malgrandajn kvantojn da produkto kaj postulis multe da tempo. "Uzante nian sintezan metodon, ni povis signife pliigi la kvanton de produkto kaj mallongigi la daŭron de 72 ĝis kvin horoj," klarigas Apaydin la nova produktada procezo por MOCHAoj.
Unuaj provoj montris, ke la kataliza agado de MOCHAoj en la produktado de sinteza gaso el CO2 estas komparebla al tiu de la antaŭe establitaj kataliziloj. Krome, ili postulas multe malpli da energio ĉar la tuta reago povas esti farita ĉe ĉambra temperaturo. Krome, MOCHAoj pruvis esti ekstreme stabilaj. Ili povas esti uzitaj en malsamaj solviloj, ĉe malsamaj temperaturoj, aŭ sub malsamaj pH-kondiĉoj, kaj retenas sian formon eĉ post katalizo.
Tamen, ekzistas iuj parametroj, kiujn la teamo ĉirkaŭ Dogukan Apaydin kaj la doktora studento Hannah Rabl ankoraŭ esploras. Uzi la samajn elektrodojn plurfoje por liveri energion en formo de kurento montras iomete malpliiĝon de efikeco. Kiel la ligo inter MOCHAoj kaj elektrodoj povas esti plu plibonigita por malhelpi ĉi tiun falon de rendimento nun estas esplorita en longperspektivaj eksperimentoj. "Ni ankoraŭ estas en frua etapo de apliko," Dogukan Apaydin notas. “Mi ŝatas kompari ĉi tion kun sunsistemoj, kiuj antaŭ 30 jaroj estis multe pli kompleksaj kaj multekostaj produkti ol ili estas hodiaŭ. Kun la ĝusta infrastrukturo kaj politika volo, tamen, MOCHAoj ankaŭ povas esti vaste uzataj en la estonteco en la konvertiĝo de CO2 en sintezgason kaj tiel fari sian kontribuon al klimata protekto, "Apaydin certas.
