Opsyon
Kung iko-convert mo ang CO2 sa synthesis gas, makakakuha ka ng isang mahalagang hilaw na materyal para sa industriya ng kemikal. Ang mga mananaliksik sa TU Wien ay nagpapakita kung paano ito gumagana kahit na sa temperatura ng silid at presyon sa paligid.
Ang sinumang nag-iisip ng CO2 ay malamang na mabilis na makakaisip ng mga termino tulad ng nakakapinsala sa klima o produktong basura. Habang ang CO2 ay naroon sa mahabang panahon - isang purong basurang produkto - parami nang parami ang mga prosesong ginagawa kung saan ang greenhouse gas ay maaaring ma-convert sa mahahalagang hilaw na materyales. Ang kimika pagkatapos ay nagsasalita ng "mga kemikal na idinagdag sa halaga". Isang bagong materyal na ginagawang posible ito ay binuo sa Vienna University of Technology at kamakailan ay ipinakita sa journal Communications Chemistry.
Ang grupo ng pananaliksik ni Dominik Eder ay bumuo ng isang bagong materyal na nagpapadali sa conversion ng CO2. Ito ay mga MOCHA - ito ay mga organometallic chalcogenolate compound na nagsisilbing mga catalyst. Ang resulta ng electrochemical conversion ay synthesis gas, o syngas para sa maikli, na isang mahalagang hilaw na materyal para sa industriya ng kemikal.
Ang CO2 ay nagiging synthesis gas
Ang Syngas ay isang pinaghalong carbon monoxide (CO), hydrogen (H2) at iba pang mga gas at ginagamit bilang isang hilaw na materyal para sa iba pang mga sangkap. Ang isa sa pinakamahalagang larangan ng aplikasyon ay ang paggawa ng pataba, kung saan ang ammonia ay ginawa mula sa synthesis gas. Gayunpaman, maaari rin itong gamitin para sa produksyon ng mga panggatong tulad ng diesel o para sa produksyon ng methanol, na ginagamit sa mga fuel cell. Dahil ang pagkuha ng CO2 mula sa atmospera ay medyo masinsinang enerhiya, makatuwirang kunin ang CO2 mula sa mga pang-industriyang halaman. Mula doon maaari itong magsilbing panimulang materyal para sa iba't ibang mga kemikal.
Gayunpaman, ang mga nakaraang pamamaraan ay nangangailangan ng mataas na temperatura at presyon pati na rin ang mga mamahaling catalyst. Samakatuwid, ang mga mananaliksik ng Viennese ay naghanap ng mga katalista kung saan ang mga synga ay maaari ding gawin sa mababang temperatura at presyur sa paligid. "Ang mga MOCHA ay gumagana nang iba kaysa sa mga catalyst na ginamit hanggang sa kasalukuyan: Sa halip na init, ang kuryente ay ibinibigay upang i-activate ang catalyst at simulan ang conversion ng CO2 sa synthesis gas," paliwanag ng Junior Group Leader na si Dogukan Apaydin, na siyang namamahala sa CO2 conversion method sa mga pananaliksik ng pangkat ng pananaliksik.
Mga MOCHA bilang tagalutas ng problema
Ang mga MOCHA ay bumubuo ng isang klase ng mga materyales na binuo halos 20 taon na ang nakakaraan, ngunit hindi pa nakakahanap ng anumang aplikasyon. Ang mga organic-inorganic hybrid na materyales ay samakatuwid ay nakakuha lamang ng katanyagan sa mga nakaraang taon. Kinilala ng mga mananaliksik ng TU ang potensyal ng mga MOCHA bilang mga katalista at nagsagawa ng mga eksperimento sa kanila sa unang pagkakataon. Gayunpaman, nahaharap sila sa ilang mga problema: Ang mga naunang pamamaraan ng synthesis ay gumawa lamang ng maliit na halaga ng produkto at nangangailangan ng maraming oras. "Gamit ang aming paraan ng synthesis, nagawa naming makabuluhang taasan ang dami ng produkto at paikliin ang tagal mula 72 hanggang limang oras," paliwanag ni Apaydin sa proseso ng paggawa ng nobela para sa mga MOCHA.
Ang mga unang pagsubok ay nagpakita na ang catalytic na pagganap ng MOCHA sa paggawa ng synthesis gas mula sa CO2 ay maihahambing sa dati nang itinatag na mga catalyst. Bilang karagdagan, nangangailangan sila ng mas kaunting enerhiya dahil ang buong reaksyon ay maaaring isagawa sa temperatura ng silid. Bilang karagdagan, ang mga MOCHA ay napatunayang lubhang matatag. Magagamit ang mga ito sa iba't ibang solvents, sa iba't ibang temperatura, o sa ilalim ng iba't ibang kondisyon ng pH, at mapanatili ang kanilang hugis kahit na pagkatapos ng catalysis.
Gayunpaman, mayroong ilang mga parameter na ang koponan sa paligid ng Dogukan Apaydin at ang mag-aaral ng doktor na si Hannah Rabl ay nagsasaliksik pa rin. Ang paggamit ng parehong mga electrodes nang maraming beses upang maghatid ng enerhiya sa anyo ng kasalukuyang ay nagpapakita ng bahagyang pagbaba sa pagganap. Kung paano mapapabuti pa ang koneksyon sa pagitan ng mga MOCHA at electrodes upang maiwasan ang pagbaba ng performance na ito ay sinasaliksik na ngayon sa mga pangmatagalang eksperimento. "Kami ay nasa isang maagang yugto ng aplikasyon," itinuro ni Dogukan Apaydin. "Gusto kong ihambing ito sa mga solar system, na 30 taon na ang nakalilipas ay mas kumplikado at mahal upang makagawa kaysa sa ngayon. Sa pamamagitan ng tamang imprastraktura at political will, gayunpaman, ang mga MOCHA ay maaari ding malawakang magamit sa hinaharap sa conversion ng CO2 sa synthesis gas at sa gayon ay gumawa ng kanilang kontribusyon sa proteksyon ng klima," tiyak si Apaydin.
