דער אַרטיקל איז איבערגעקוקט געוואָרן לויט די רעדאַקציע פּראָצעדורן און פּאָליטיקס פון Science X. די רעדאַקטאָרן האָבן באַטאָנט די פאלגענדע קוואַליטעטן בשעת זיי האָבן זיכער געמאַכט די אָרנטלעכקייט פון דעם אינהאַלט:
קוילן דייאַקסייד (CO2) איז סיי אַ וויכטיקע רעסורס פֿאַר לעבן אויף דער ערד און סיי אַ גרין־הויז גאַז וואָס ביישטייערט צו גלאָבאַלע דערהיצונג. היינט שטודירן וויסנשאַפֿטלער קוילן דייאַקסייד ווי אַ פּראָמיסינג רעסורס פֿאַר דער פּראָדוקציע פֿון באַנייבאַרע, נידעריק־קוילן־ברענשטאָף און הויך־ווערטיקע כעמישע פּראָדוקטן.
די אויפגאַבע פֿאַר פֿאָרשער איז צו ידענטיפֿיצירן עפֿעקטיווע און קאָסטן-עפֿעקטיווע וועגן צו פֿאַרוואַנדלען קוילן-דייאַקסייד אין הויך-קוואַליטעט קוילן-צווישנמאַטעריאַלן ווי קוילן-מאָנאָקסייד, מעטאַנאָל אָדער פֿאָרמיק זויער.
א פארשונגס-גרופע אנגעפירט דורך ק.ק. נעיערלין פון דער נאציאנאלער רינואַבאַל ענערגיע לאבאראטאריע (NREL) און מיטארבעטער ביי דער ארגאן נאציאנאלער לאבאראטאריע און אק רידזש נאציאנאלער לאבאראטאריע האט געפונען א פארשפרעכנדיקע לייזונג צו דעם פראבלעם. די גרופע האט אנטוויקלט א קאנווערזיע מעטאד צו פראדוצירן פארמיש זויער פון קוילן-דיאקסייד ניצנדיק רינואַבאַל עלעקטריע מיט הויכער ענערגיע עפעקטיווקייט און הארטקייט.
די שטודיע, מיטן טיטל "סקאַלירבאַרע מעמבראַן עלעקטראָד אַסעמבלי אַרכיטעקטור פֿאַר עפֿיקאַנט עלעקטראָכעמישע קאָנווערסיע פֿון קאַרבאָן דייאַקסייד צו פֿאָרמיק זויער," איז געווען פֿאַרעפֿנטלעכט אין דער זשורנאַל נאַטור קאָמוניקאַציעס.
פאָרמיק זויער איז אַ פּאָטענציעל כעמישער אינטערמידיעט מיט אַ ברייטן קייט פון אַפּליקאַציעס, ספּעציעל ווי אַ רוי מאַטעריאַל אין די כעמישע אָדער ביאָלאָגישע אינדוסטריעס. פאָרמיק זויער איז אויך אידענטיפיצירט געוואָרן ווי אַ רוי מאַטעריאַל פֿאַר ביאָראַפיינינג אין ריין אַוויאַציע ברענשטאָף.
עלעקטראָליז פון CO2 רעזולטירט אין דער רעדוקציע פון ​​CO2 צו כעמישע צווישן-פּראָדוקטן ווי פאָרמיש זויער אָדער מאָלעקולן ווי עטאַלין ווען אַן עלעקטריש פּאָטענציאַל ווערט געווענדט צו דער עלעקטראָליטישער צעל.
די מעמבראַן-עלעקטראָד אַסעמבלי (MEA) אין אַן עלעקטראָליזער באַשטייט טיפּיש פון אַן יאָן-קאַנדאַקטינג מעמבראַן (קאַטיאָן אָדער אַניאָן אויסטויש מעמבראַן) סענדוויטשעד צווישן צוויי עלעקטראָדן וואָס באַשטייען פון אַן עלעקטראָקאַטאַליסט און אַן יאָן-קאַנדאַקטינג פּאָלימער.
ניצנדיק די מאַנשאַפֿט'ס עקספּערטיז אין ברענשטאָף צעל טעכנאָלאָגיעס און וואַסערשטאָף עלעקטראָליז, האָבן זיי שטודירט עטלעכע MEA קאָנפיגוראַציעס אין עלעקטראָליטישע צעלן צו פֿאַרגלײַכן די עלעקטראָכעמישע רעדוקציע פֿון CO2 צו פֿאָרמיק זויער.
באַזירט אויף דורכפאַל אַנאַליז פון פֿאַרשידענע דיזיינז, האָט די מאַנשאַפֿט געזוכט צו נוצן די לימיטאַציעס פון עקזיסטירנדיקע מאַטעריאַל סעטן, ספּעציעל דעם מאַנגל פון יאָן אָפּוואַרף אין איצטיקע אַניאָן אויסטויש מעמבראַנעס, און פֿאַרפּשוטערן דעם אַלגעמיינעם סיסטעם דיזיין.
די ערפינדונג דורך ק.ס. ניערלין און ליימינג הו פון NREL איז געווען א פארבעסערטער MEA עלעקטראָליזער ניצנדיק א נייע פּערפאָרירטע קאַטיאָן אויסטויש מעמבראַנע. די פּערפאָרירטע מעמבראַנע גיט קאָנסיסטענטע, העכסט סעלעקטיווע פאָרמיק זויער פּראָדוקציע און סימפּליפייזירט דעם פּלאַן דורך ניצן גרייטע קאָמפּאָנענטן.
"די רעזולטאַטן פון דעם שטודיע רעפּרעזענטירן אַ פּאַראַדיגם ווענדונג אין דער עלעקטראָכעמישער פּראָדוקציע פון ​​אָרגאַנישע זויערן ווי פאָרמיק זויער," האָט געזאָגט מיט-מחבר ניערלין. "די פּערפאָרירטע מעמבראַן סטרוקטור רעדוצירט די קאָמפּלעקסיטעט פון פריערדיקע דיזיינז און קען אויך ווערן גענוצט צו פֿאַרבעסערן די ענערגיע עפעקטיווקייט און האַרטקייט פון אַנדערע עלעקטראָכעמישע קאַרבאָן דייאַקסייד קאָנווערסיע דעוויסעס."
ווי מיט יעדן וויסנשאפטלעכן דורכברוך, איז וויכטיג צו פארשטיין די קאסט פאקטארן און עקאנאמישע מעגלעכקייט. ארבעטנדיג איבער דעפארטמענטן, האבן די NREL פארשער זשע הואנג און טאו לינג פארגעשטעלט א טעכנא-עקאנאמישע אנאליז וואס האט אידענטיפיצירט וועגן צו דערגרייכן קאסט גלייכקייט מיט היינטיגע אינדוסטריעלע פארמיק זויער פראדוקציע פראצעסן ווען די קאסט פון באנייבארע עלעקטריע איז ביי אדער אונטער 2.3 סענט פער קילאוואט-שעה.
"די מאַנשאַפֿט האָט דערגרייכט די רעזולטאַטן ניצנדיק קאמערציעל בנימצא קאַטאַליסטן און פּאָלימער מעמבראַן מאַטעריאַלן, בשעת זיי האָבן באַשאַפֿן אַן MEA פּלאַן וואָס נוצט אויס די סקאַלאַביליטי פון מאָדערנע ברענשטאָף צעלן און הידראָגען עלעקטראָליז פאַבריקן," האָט ניערלין געזאָגט.
"די רעזולטאַטן פון דעם פאָרשונג קענען העלפֿן קאָנווערטירן טשאַד דייאַקסייד אין ברענשטאָף און כעמיקאַלן ניצנדיק רינואַבאַל עלעקטריע און וואַסערשטאָף, און דאָס באַשנעלערן דעם איבערגאַנג צו סקאַל-אַפּ און קאָמערציאַליזאַציע."
עלעקטראָכעמישע קאָנווערסיע טעכנאָלאָגיעס זענען אַ קערן עלעמענט פון NREL'ס עלעקטראָנען צו מאָלעקולן פּראָגראַם, וואָס פאָקוסירט אויף דער ווייַטער דור רינואַבאַל וואַסערשטאָף, נול ברענשטאָפֿן, כעמיקאַלן און מאַטעריאַלן פֿאַר עלעקטריש געטריבן פּראָצעסן.
"אונדזער פּראָגראַם איז אויספאָרשן וועגן צו נוצן רינואַבאַל עלעקטריע צו קאָנווערטירן מאַלעקולן ווי טשאַד דייאַקסייד און וואַסער אין קאַמפּאַונדז וואָס קענען דינען ווי ענערגיע קוואלן," האט געזאגט רענדי קאָרטרייט, דירעקטאָר פון NREL'ס עלעקטראָן אַריבערפירן און/אָדער פּריקורסאָרן סטראַטעגיע פֿאַר ברענשטאָף פּראָדוקציע אָדער כעמיקאַלן.
"די עלעקטראָכעמישע קאָנווערסיע פאָרשונג גיט אַ דורכברוך וואָס קען ווערן גענוצט אין אַ קייט פון עלעקטראָכעמישע קאָנווערסיע פּראָצעסן, און מיר קוקן פאָרויס צו מער פּראַמישינג רעזולטאַטן פון דעם גרופּע."
ווייטערדיגע אינפארמאציע: ליימינג הו און אנדערע, סקאַלירבארע מעמבראן עלעקטראָד אַסעמבלי אַרכיטעקטור פֿאַר עפֿיקאַנט עלעקטראָכעמישע קאָנווערסיע פֿון CO2 צו פֿאָרמיק זויער, נאַטור קאָמוניקאַטיאָנס (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-43409-6
אויב איר טרעפט אַ טיפּאָ־פֿעלער, אַ נישט־גענויקייט, אָדער ווילט אײַנגעבן אַ בקשה צו רעדאַקטירן אינהאַלט אויף דעם בלאַט, ביטע ניצט דעם פֿאָרמולאַר. פֿאַר אַלגעמיינע פֿראַגעס, ביטע ניצט אונדזער קאָנטאַקט־פֿאָרמולאַר. פֿאַר אַלגעמיינע פֿידבעק, ניצט די אָפּטיילונג פֿאַר עפֿנטלעכע באַמערקונגען אונטן (פֿאָלגט די אינסטרוקציעס).
אייערע באַמערקונגען זענען זייער וויכטיק פֿאַר אונדז. אָבער, צוליב דעם גרויסן צאָל מעסעדזשעס, קענען מיר נישט גאַראַנטירן אַ פּערזענליכע ענטפֿער.
אייער בליצפּאָסט אַדרעס ווערט נאָר גענוצט צו זאָגן די באַקומער ווער האָט געשיקט די בליצפּאָסט. ניט אייער אַדרעס און ניט דעם באַקומער'ס אַדרעס וועט ווערן גענוצט פֿאַר קיין אַנדער צוועק. די אינפֿאָרמאַציע וואָס איר גיט אַרײַן וועט דערשייַנען אין אייער בליצפּאָסט און וועט נישט ווערן געהיט דורך טעק עקספּלאָרע אין קיין פֿאָרעם.
די וועבזייטל ניצט קיכלעך צו פֿאַרלייכטערן נאַוויגאַציע, אַנאַליזירן דיין נוצן פון אונדזערע סערוויסעס, זאַמלען גאַנצע פּערסאָנאַליזאַציע דאַטן, און צושטעלן אינהאַלט פון דריט פּאַרטיעס. דורך נוצן אונדזער וועבזייטל, באַשטעטיקט איר אַז איר האָט געלייענט און פֿאַרשטאַנען אונדזער פּריוואַטקייט פּאָליטיק און תּנאים פון נוצן.