নতুন প্রযুক্তি তরল জ্বালানীতে কার্বন ডাই অক্সাইডের রূপান্তরকে উন্নত করে

নীচের ফর্মটি পূরণ করুন এবং আমরা আপনাকে "কার্বন ডাই অক্সাইডকে তরল জ্বালানীতে রূপান্তর করতে নতুন প্রযুক্তি উন্নতির পিডিএফ সংস্করণটি ইমেল করব"
কার্বন ডাই অক্সাইড (সিও 2) হ'ল জ্বলন্ত জীবাশ্ম জ্বালানী এবং সর্বাধিক সাধারণ গ্রিনহাউস গ্যাস, যা টেকসই পদ্ধতিতে দরকারী জ্বালানীতে রূপান্তরিত হতে পারে। সিও 2 নির্গমনকে জ্বালানী ফিডস্টক রূপান্তর করার একটি প্রতিশ্রুতিবদ্ধ উপায় হ'ল একটি প্রক্রিয়া যা বৈদ্যুতিন রাসায়নিক হ্রাস নামে পরিচিত। তবে বাণিজ্যিকভাবে কার্যকর হওয়ার জন্য, আরও পছন্দসই কার্বন সমৃদ্ধ পণ্য নির্বাচন বা উত্পাদন করতে প্রক্রিয়াটি উন্নত করা দরকার। এখন, নেচার এনার্জি জার্নালে যেমন রিপোর্ট করা হয়েছে, লরেন্স বার্কলে ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি (বার্কলে ল্যাব) সহায়ক প্রতিক্রিয়ার জন্য ব্যবহৃত তামা অনুঘটকটির পৃষ্ঠকে উন্নত করার জন্য একটি নতুন পদ্ধতি তৈরি করেছে, যার ফলে প্রক্রিয়াটির নির্বাচনকে বাড়িয়ে তোলে।
"যদিও আমরা জানি যে এই প্রতিক্রিয়ার জন্য কপারই সেরা অনুঘটক, এটি কাঙ্ক্ষিত পণ্যের জন্য উচ্চ নির্বাচনকে সরবরাহ করে না," বার্কলে ল্যাবের কেমিক্যাল সায়েন্সেস বিভাগের সিনিয়র বিজ্ঞানী এবং ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের কেমিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের অধ্যাপক, বার্কলে। স্পেল ড। "আমাদের দলটি আবিষ্কার করেছে যে আপনি এই ধরণের নির্বাচনীতা সরবরাহ করতে বিভিন্ন কৌশল করতে অনুঘটকটির স্থানীয় পরিবেশ ব্যবহার করতে পারেন।"
পূর্ববর্তী গবেষণায়, গবেষকরা বাণিজ্যিক মূল্য সহ কার্বন সমৃদ্ধ পণ্য তৈরির জন্য সর্বোত্তম বৈদ্যুতিক এবং রাসায়নিক পরিবেশ সরবরাহের জন্য সুনির্দিষ্ট শর্তাদি প্রতিষ্ঠা করেছেন। তবে এই শর্তগুলি জল-ভিত্তিক পরিবাহী উপকরণ ব্যবহার করে সাধারণ জ্বালানী কোষগুলিতে প্রাকৃতিকভাবে ঘটে এমন অবস্থার বিপরীতে।
জ্বালানী কোষের জলের পরিবেশে যে নকশাটি ব্যবহার করা যেতে পারে তা নির্ধারণের জন্য, জ্বালানি মন্ত্রকের তরল সানশাইন জোটের এনার্জি ইনোভেশন সেন্টার প্রকল্পের অংশ হিসাবে, বেল এবং তার দল আয়নোমারের একটি পাতলা স্তরে পরিণত হয়েছিল, যা নির্দিষ্ট চার্জযুক্ত অণু (আয়ন) এর মধ্য দিয়ে যেতে দেয়। অন্যান্য আয়নগুলি বাদ দিন। তাদের অত্যন্ত নির্বাচনী রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের কারণে, তারা মাইক্রোএনভায়রনমেন্টে শক্তিশালী প্রভাব ফেলার জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত।
বেল গ্রুপের পোস্টডক্টোরাল গবেষক এবং কাগজের প্রথম লেখক চ্যানিয়েন কিম দুটি সাধারণ আয়নোমার, ন্যাফিয়ন এবং টেকসই সহ তামার অনুঘটকদের পৃষ্ঠকে কোট করার প্রস্তাব করেছিলেন। দলটি অনুমান করেছিল যে এটি করার ফলে অনুঘটকটির নিকটবর্তী পরিবেশ পরিবর্তন করা উচিত-পিএইচ এবং জল এবং কার্বন ডাই অক্সাইডের পরিমাণ সহ-কোনওভাবে কার্বন সমৃদ্ধ পণ্য উত্পাদন করার প্রতিক্রিয়া নির্দেশ করার জন্য যা সহজেই দরকারী রাসায়নিকগুলিতে রূপান্তরিত হতে পারে। পণ্য এবং তরল জ্বালানী।
গবেষকরা প্রতিটি আয়নোমারের একটি পাতলা স্তর এবং দুটি আয়নোমারের একটি ডাবল স্তর প্রয়োগ করেছিলেন একটি পলিমার উপাদান দ্বারা সমর্থিত একটি ফিল্ম গঠনের জন্য একটি তামা ফিল্মে, যা তারা হাত-আকৃতির বৈদ্যুতিন রাসায়নিক কোষের এক প্রান্তে সন্নিবেশ করতে পারে। ব্যাটারিটিতে কার্বন ডাই অক্সাইড ইনজেকশনের সময় এবং ভোল্টেজ প্রয়োগ করার সময় তারা ব্যাটারির মধ্য দিয়ে প্রবাহিত মোট বর্তমানটি পরিমাপ করে। তারপরে তারা প্রতিক্রিয়া চলাকালীন সংলগ্ন জলাধারে সংগৃহীত গ্যাস এবং তরল পরিমাপ করে। দ্বি-স্তরের ক্ষেত্রে, তারা দেখতে পেল যে কার্বন সমৃদ্ধ পণ্যগুলি প্রতিক্রিয়া দ্বারা ব্যবহৃত শক্তির 80% হিসাবে গণ্য হয়-আনকোটেড ক্ষেত্রে 60% এর চেয়ে উচ্চতর।
"এই স্যান্ডউইচ লেপ উভয় বিশ্বের সেরা সরবরাহ করে: উচ্চ পণ্য নির্বাচন এবং উচ্চ ক্রিয়াকলাপ," বেল বলেছিলেন। ডাবল-লেয়ার পৃষ্ঠটি কেবল কার্বন সমৃদ্ধ পণ্যগুলির জন্যই ভাল নয়, একই সাথে একটি শক্তিশালী প্রবাহও উত্পন্ন করে, যা ক্রিয়াকলাপের বৃদ্ধি নির্দেশ করে।
গবেষকরা উপসংহারে পৌঁছেছেন যে উন্নত প্রতিক্রিয়াটি ছিল তামাটির শীর্ষে লেপে জমে থাকা উচ্চ সিও 2 ঘনত্বের ফলাফল। এছাড়াও, দুটি আয়নোমারের মধ্যে অঞ্চলে জমে থাকা নেতিবাচকভাবে চার্জযুক্ত অণুগুলি কম স্থানীয় অ্যাসিডিটি উত্পাদন করবে। এই সংমিশ্রণটি আয়নোমার ফিল্মগুলির অনুপস্থিতিতে ঘটে যাওয়া ঘনত্বের বাণিজ্য-অফগুলিকে অফসেট করে।
প্রতিক্রিয়াটির দক্ষতা আরও উন্নত করার জন্য, গবেষকরা একটি পূর্বে প্রমাণিত প্রযুক্তিতে পরিণত হয়েছিল যা সিও 2 এবং পিএইচ: স্পন্দিত ভোল্টেজ বাড়ানোর জন্য অন্য পদ্ধতি হিসাবে একটি আয়নোমার ফিল্মের প্রয়োজন হয় না। ডাবল-লেয়ার আয়নোমার লেপে পালস ভোল্টেজ প্রয়োগ করে গবেষকরা আনকোটেড তামা এবং স্ট্যাটিক ভোল্টেজের তুলনায় কার্বন সমৃদ্ধ পণ্যগুলিতে 250% বৃদ্ধি অর্জন করেছিলেন।
যদিও কিছু গবেষক তাদের কাজকে নতুন অনুঘটকগুলির বিকাশের দিকে মনোনিবেশ করেছেন, অনুঘটকটির আবিষ্কার অপারেটিং শর্তগুলিকে বিবেচনা করে না। অনুঘটক পৃষ্ঠের পরিবেশ নিয়ন্ত্রণ করা একটি নতুন এবং ভিন্ন পদ্ধতি।
সিনিয়র ইঞ্জিনিয়ার অ্যাডাম ওয়েবার বলেছেন, "আমরা সম্পূর্ণ নতুন অনুঘটককে নিয়ে আসিনি, তবে প্রতিক্রিয়া গতিবিদ্যা সম্পর্কে আমাদের বোঝাপড়া ব্যবহার করেছি এবং এই জ্ঞানটি অনুঘটক সাইটের পরিবেশ কীভাবে পরিবর্তন করবেন সে সম্পর্কে চিন্তাভাবনা করতে আমাদের গাইড করতে ব্যবহার করেছিলাম," একজন সিনিয়র ইঞ্জিনিয়ার অ্যাডাম ওয়েবার বলেছেন। বার্কলে ল্যাবরেটরিজে শক্তি প্রযুক্তির ক্ষেত্রে বিজ্ঞানীরা এবং কাগজপত্রের সহ-লেখক।
পরবর্তী পদক্ষেপটি লেপযুক্ত অনুঘটকগুলির উত্পাদন প্রসারিত করা। বার্কলে ল্যাব দলের প্রাথমিক পরীক্ষায় ছোট ফ্ল্যাট মডেল সিস্টেম জড়িত ছিল, যা বাণিজ্যিক অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য প্রয়োজনীয় বৃহত অঞ্চল ছিদ্রযুক্ত কাঠামোর চেয়ে অনেক সহজ ছিল। বেল বলেছিলেন, "সমতল পৃষ্ঠে লেপ প্রয়োগ করা কঠিন নয়। তবে বাণিজ্যিক পদ্ধতিতে ছোট তামা বলের আবরণ জড়িত থাকতে পারে।" লেপের দ্বিতীয় স্তর যুক্ত করা চ্যালেঞ্জিং হয়ে যায়। একটি সম্ভাবনা হ'ল দ্রাবকটিতে দুটি আবরণ মিশ্রিত করা এবং জমা করা এবং আশা করি যে দ্রাবকটি বাষ্পীভূত হওয়ার পরে তারা পৃথক হয়। তারা যদি না হয়? বেল উপসংহারে বলেছিলেন: "আমাদের কেবল স্মার্ট হওয়া দরকার।" কিম সি, বুই জেসি, লুও এক্স এবং অন্যান্যদের দেখুন। তামাটে ডাবল-লেয়ার আয়নোমার লেপ ব্যবহার করে মাল্টি-কার্বন পণ্যগুলিতে সিও 2 এর বৈদ্যুতিন-হ্রাসের জন্য কাস্টমাইজড অনুঘটক মাইক্রোএনভায়রনমেন্ট। নাট শক্তি। 2021; 6 (11): 1026-1034। doi: 10.1038/s41560-021-00920-8
এই নিবন্ধটি নিম্নলিখিত উপাদান থেকে পুনরুত্পাদন করা হয়। দ্রষ্টব্য: উপাদানটি দৈর্ঘ্য এবং সামগ্রীর জন্য সম্পাদিত হতে পারে। আরও তথ্যের জন্য, উদ্ধৃত উত্সের সাথে যোগাযোগ করুন।