Tlatsa foromo e ka tlase 'me re tla u romela lengolo-tsoibila la mofuta oa PDF oa "Lintlafatso tsa theknoloji e ncha ho fetola carbon dioxide hore e be mafura a metsi"
Carbon dioxide (CO2) ke sehlahisoa sa mafura a chesang le khase e atileng haholo ea greenhouse, e ka fetoloang hape hore e be mafura a thusang ka mokhoa o tsitsitseng. Tsela e 'ngoe e tšepisang ea ho fetola likhase tse hlahisoang ke CO2 hore e be mafura a fepang ke ts'ebetso e bitsoang phokotso ea electrochemical. Empa hore ts'ebetso ena e sebetse hantle khoebong, e hloka ho ntlafatsoa ho khetha kapa ho hlahisa lihlahisoa tse lakatsehang tse nang le khabone e ngata. Joale, joalo ka ha ho tlalehiloe koranteng ea Nature Energy, Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) e ntlafalitse mokhoa o mocha oa ho ntlafatsa bokaholimo ba catalyst ea koporo e sebelisoang bakeng sa karabelo e thusang, ka hona e eketsa khetho ea ts'ebetso.
“Le hoja re tseba hore koporo ke sesosa se setle ka ho fetisisa sa karabelo ena, ha e fane ka khetho e phahameng bakeng sa sehlahisoa se lakatsehang,” ho boletse Alexis, rasaense e moholo Lefapheng la Saense ea Lik'hemik'hale ho Berkeley Lab le moprofesa oa boenjiniere ba lik'hemik'hale Univesithing ea California, Berkeley. Spell o itse. “Sehlopha sa rona se fumane hore o ka sebelisa tikoloho ea lehae ea sesosa ho etsa maqiti a fapaneng ho fana ka mofuta ona oa khetho.”
Lithutong tse fetileng, bafuputsi ba thehile maemo a nepahetseng ho fana ka tikoloho e ntle ka ho fetisisa ea motlakase le lik'hemik'hale bakeng sa ho theha lihlahisoa tse nang le khabone e ngata tse nang le boleng ba khoebo. Empa maemo ana a fapane le maemo a hlahang ka tlhaho liseleng tse tloaelehileng tsa mafura tse sebelisang thepa e tsamaisang metsi.
E le ho fumana moralo o ka sebelisoang tikolohong ea metsi a sele ea mafura, e le karolo ea projeke ea Energy Innovation Center ea Liquid Sunshine Alliance ea Lekala la Matla, Bell le sehlopha sa hae ba ile ba sebelisa lera le lesesaane la ionomer, le lumellang limolek'hule tse itseng tse tjhajisitsoeng (li-ion) ho feta. Tlosa li-ion tse ling. Ka lebaka la thepa ea tsona ea lik'hemik'hale e khethiloeng haholo, li loketse haholo ho ba le tšusumetso e matla tikolohong e nyenyane.
Chanyeon Kim, mofuputsi oa postdoctoral sehlopheng sa Bell le mongoli oa pele oa pampiri ena, o ile a etsa tlhahiso ea ho koahela bokaholimo ba li-catalyst tsa koporo ka li-ionomer tse peli tse tloaelehileng, Nafion le Sustaination. Sehlopha se ile sa nahana hore ho etsa joalo ho lokela ho fetola tikoloho e haufi le catalyst - ho kenyeletsoa pH le bongata ba metsi le carbon dioxide - ka tsela e itseng ho tataisa karabelo ho hlahisa lihlahisoa tse nang le khabone tse ngata tse ka fetoloang habonolo hore e be lik'hemik'hale tse thusang. Lihlahisoa le mafura a metsi.
Bafuputsi ba ile ba sebelisa lera le lesesaane la ionomer ka 'ngoe le lera le habeli la li-ionomer tse peli filiming ea koporo e tšehelitsoeng ke thepa ea polymer ho etsa filimi, eo ba neng ba ka e kenya haufi le pheletso e 'ngoe ea sele ea electrochemical e bōpehileng joaloka letsoho. Ha ba kenya carbon dioxide ka har'a betri le ho sebelisa motlakase, ba ile ba lekanya kakaretso ea motlakase o phallang ka har'a betri. Eaba ba lekanya khase le mokelikeli o bokelletsoeng ka har'a letamo le haufi nakong ea karabelo. Bakeng sa nyeoe ea mekhahlelo e 'meli, ba fumane hore lihlahisoa tse ruileng ka khabone li ne li etsa 80% ea matla a sebelisoang ke karabelo - e phahameng ho feta 60% nyeoeng e sa koaheloang.
“Seaparo sena sa sandwich se fana ka tse ntle ka ho fetisisa mafatšeng ka bobeli: khetho e phahameng ea lihlahisoa le ts'ebetso e phahameng,” ho boletse Bell. Bokaholimo ba mekato e 'meli ha bo molemo feela bakeng sa lihlahisoa tse nang le khabone e ngata, empa hape bo hlahisa phallo e matla ka nako e le 'ngoe, e leng se bontšang keketseho ea ts'ebetso.
Bafuputsi ba fihletse qeto ea hore karabelo e ntlafetseng e bile ka lebaka la khaello e phahameng ea CO2 e bokelletsoeng ka holim'a koporo ka ho toba. Ho phaella moo, limolek'hule tse nang le tjhaja e mpe tse bokellanang sebakeng se pakeng tsa li-ionomer tse peli li tla hlahisa asiti e tlase ea lehae. Motsoako ona o fokotsa phapanyetsano ea khaello e atisang ho etsahala ha ho se na lifilimi tsa ionomer.
E le ho ntlafatsa katleho ea karabelo haholoanyane, bafuputsi ba ile ba retelehela theknolojing e neng e pakiloe pele e sa hlokeng filimi ea ionomer e le mokhoa o mong oa ho eketsa CO2 le pH: motlakase o pulsed. Ka ho sebelisa motlakase o pulsed ho sekoahelo sa ionomer se nang le mekhahlelo e 'meli, bafuputsi ba fihletse keketseho ea 250% ea lihlahisoa tse nang le khabone e ngata ha li bapisoa le koporo e sa koaheloang le motlakase o sa sisinyeheng.
Leha bafuputsi ba bang ba tsepamisa maikutlo mosebetsing oa bona nts'etsopele ea li-catalyst tse ncha, ho sibolloa ha catalyst ha ho nahanele maemo a ts'ebetso. Ho laola tikoloho holim'a catalyst ke mokhoa o mocha le o fapaneng.
“Ha rea ka ra tla le catalyst e ncha ka ho feletseng, empa re sebelisitse kutloisiso ea rona ea kinetics ea karabelo 'me ra sebelisa tsebo ena ho re tataisa ho nahaneng ka mokhoa oa ho fetola tikoloho ea sebaka sa catalyst,” ho boletse Adam Weber, moenjiniere e moholo. Bo-rasaense lefapheng la theknoloji ea matla ho Berkeley Laboratories le mongoli-'moho oa lipampiri.
Mohato o latelang ke ho atolosa tlhahiso ea li-catalyst tse koahetsoeng. Liteko tsa pele tsa sehlopha sa Berkeley Lab li ne li kenyelletsa litsamaiso tse nyane tsa mohlala o bataletseng, tse neng li le bonolo haholo ho feta meaho e meholo e nang le masoba e hlokahalang bakeng sa lits'ebetso tsa khoebo. "Ha ho thata ho sebelisa sekoahelo holim'a sebaka se bataletseng. Empa mekhoa ea khoebo e ka 'na ea kenyelletsa ho koahela libolo tse nyane tsa koporo," ho boletse Bell. Ho eketsa lera la bobeli la sekoahelo ho ba phephetso. Monyetla o mong ke ho kopanya le ho beha likopi tse peli hammoho ka har'a solvent, 'me u tšepe hore li tla arohana ha solvent e fetoha mouoane. Ho thoe'ng haeba li sa etse joalo? Bell o phethetse ka ho re: "Re hloka feela ho ba bohlale." Sheba Kim C, Bui JC, Luo X le ba bang. Tikoloho e nyane ea catalyst e etselitsoeng motho ka mong bakeng sa ho fokotsa CO2 ka motlakase ho lihlahisoa tsa carbon tse ngata ho sebelisa sekoahelo sa ionomer sa lera le habeli holim'a koporo. Nat Energy. 2021;6(11):1026-1034. doi:10.1038/s41560-021-00920-8
Sengoloa sena se nkiloe hape ho tsoa boitsebisong bo latelang. Hlokomela: Boitsebiso bo ka 'na ba fetoloa bakeng sa bolelele le litaba. Bakeng sa tlhaiso-leseling e batsi, ka kopo ikopanye le mohloli o qotsitsoeng.
Nako ea poso: Pulungoana-22-2021
