نئی ٹیکنالوجی کاربن ڈائی آکسائیڈ کو مائع ایندھن میں تبدیل کرنے میں بہتری لاتی ہے

نیچے دیئے گئے فارم کو پُر کریں اور ہم آپ کو "کاربن ڈائی آکسائیڈ کو مائع ایندھن میں تبدیل کرنے کے لئے نئی ٹکنالوجی میں بہتری" کے پی ڈی ایف ورژن کو ای میل کریں گے۔
کاربن ڈائی آکسائیڈ (CO2) جیواشم ایندھن کو جلانے اور سب سے عام گرین ہاؤس گیس کی پیداوار ہے ، جسے پائیدار انداز میں کارآمد ایندھن میں واپس تبدیل کیا جاسکتا ہے۔ CO2 کے اخراج کو فیول فیڈ اسٹاک میں تبدیل کرنے کا ایک وعدہ مند طریقہ ایک ایسا عمل ہے جسے الیکٹرو کیمیکل کمی کہتے ہیں۔ لیکن تجارتی لحاظ سے قابل عمل رہنے کے ل the ، زیادہ مطلوبہ کاربن سے بھرپور مصنوعات کو منتخب کرنے یا تیار کرنے کے لئے اس عمل کو بہتر بنانے کی ضرورت ہے۔ اب ، جیسا کہ نیچر انرجی جریدے میں رپورٹ کیا گیا ہے ، لارنس برکلے نیشنل لیبارٹری (برکلے لیب) نے معاون رد عمل کے لئے استعمال ہونے والے تانبے کی کیٹیلسٹ کی سطح کو بہتر بنانے کے لئے ایک نیا طریقہ تیار کیا ہے ، اس طرح اس عمل کی انتخاب میں اضافہ کیا گیا ہے۔
برکلے لیب کے محکمہ کیمیکل سائنسز کے ایک سینئر سائنس دان اور یونیورسٹی آف کیلیفورنیا ، برکلے میں کیمیکل انجینئرنگ کے پروفیسر الیکسس نے کہا ، "اگرچہ ہم جانتے ہیں کہ تانبے اس رد عمل کے لئے بہترین کاتالک ہیں ، لیکن یہ مطلوبہ مصنوعات کے لئے اعلی انتخاب فراہم نہیں کرتا ہے۔" ہجے نے کہا۔ "ہماری ٹیم نے محسوس کیا کہ آپ اس طرح کی انتخابی صلاحیت فراہم کرنے کے لئے کاتیلسٹ کے مقامی ماحول کو مختلف تدبیریں کرنے کے لئے استعمال کرسکتے ہیں۔"
پچھلے مطالعات میں ، محققین نے تجارتی قیمت کے ساتھ کاربن سے بھرپور مصنوعات بنانے کے لئے بہترین برقی اور کیمیائی ماحول فراہم کرنے کے لئے عین مطابق حالات قائم کیے ہیں۔ لیکن یہ شرائط ان حالات کے منافی ہیں جو قدرتی طور پر پانی پر مبنی کوندکٹو مواد کا استعمال کرتے ہوئے عام ایندھن کے خلیوں میں پائے جاتے ہیں۔
وزارت انرجی کے مائع سنشائن الائنس کے انرجی انوویشن سینٹر پروجیکٹ کے ایک حصے کے طور پر ، ایندھن کے سیل واٹر ماحول میں استعمال ہونے والے ڈیزائن کا تعین کرنے کے لئے ، بیل اور اس کی ٹیم آئنومر کی ایک پتلی پرت کی طرف رجوع کرتی ہے ، جس سے کچھ چارج شدہ انو (آئنوں) کو گزرنے کی اجازت ملتی ہے۔ دوسرے آئنوں کو خارج کریں۔ ان کی انتہائی منتخب کیمیائی خصوصیات کی وجہ سے ، وہ مائیکرو ماحولیات پر سخت اثر ڈالنے کے لئے خاص طور پر موزوں ہیں۔
بیل گروپ میں پوسٹ ڈاکیٹرل محقق اور اس مقالے کے پہلے مصنف چنیون کم نے تانبے کی کاتالسٹس کی سطح کو دو عام آئنومرز ، نفین اور استحکام کے ساتھ کوٹ کرنے کی تجویز پیش کی۔ ٹیم نے یہ قیاس کیا کہ ایسا کرنے سے کاتالسٹ کے قریب ماحول کو تبدیل کرنا چاہئے-جس میں پییچ اور پانی اور کاربن ڈائی آکسائیڈ کی مقدار بھی شامل ہے۔ مصنوعات اور مائع ایندھن۔
محققین نے ہر آئنومر کی ایک پتلی پرت اور دو آئنومرز کی ایک ڈبل پرت کو تانبے کی فلم میں لگایا جس میں ایک فلم بنانے کے لئے پولیمر مواد کی تائید ہوتی ہے ، جسے وہ ہاتھ کے سائز کے الیکٹرو کیمیکل سیل کے ایک سرے کے قریب داخل کرسکتے ہیں۔ جب بیٹری میں کاربن ڈائی آکسائیڈ انجیکشن لگاتے ہو اور وولٹیج لگاتے ہو تو ، انہوں نے بیٹری کے ذریعے بہتے ہوئے کل موجودہ کی پیمائش کی۔ پھر انہوں نے رد عمل کے دوران ملحقہ ذخائر میں جمع شدہ گیس اور مائع کی پیمائش کی۔ دو پرت کے معاملے کے ل they ، انھوں نے پایا کہ کاربن سے مالا مال مصنوعات میں رد عمل کے ذریعہ استعمال ہونے والی توانائی کا 80 ٪ حصہ ہے۔
بیل نے کہا ، "یہ سینڈوچ کوٹنگ دونوں جہانوں میں بہترین فراہم کرتی ہے: اعلی مصنوعات کی انتخابی اور اعلی سرگرمی ،" بیل نے کہا۔ ڈبل پرت کی سطح نہ صرف کاربن سے مالا مال مصنوعات کے ل good اچھی ہے ، بلکہ ایک ہی وقت میں ایک مضبوط کرنٹ بھی تیار کرتی ہے ، جو سرگرمی میں اضافے کی نشاندہی کرتی ہے۔
محققین نے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ بہتر ردعمل تانبے کے اوپر براہ راست کوٹنگ میں جمع ہونے والے اعلی CO2 حراستی کا نتیجہ تھا۔ اس کے علاوہ ، دو آئنومرز کے مابین خطے میں جمع ہونے والے منفی چارج شدہ انووں کو کم مقامی تیزابیت پیدا ہوگی۔ یہ امتزاج ارتکاز تجارت کے سلسلے میں ہے جو آئنومر فلموں کی عدم موجودگی میں پائے جاتے ہیں۔
رد عمل کی کارکردگی کو مزید بہتر بنانے کے ل the ، محققین نے پہلے ثابت شدہ ٹکنالوجی کی طرف رجوع کیا جس کے لئے CO2 اور پییچ: پلس وولٹیج کو بڑھانے کے لئے کسی دوسرے طریقہ کے طور پر آئنومر فلم کی ضرورت نہیں ہے۔ ڈبل پرت آئنومر کوٹنگ میں پلس وولٹیج کا اطلاق کرکے ، محققین نے غیر کوپرڈ تانبے اور جامد وولٹیج کے مقابلے میں کاربن سے بھرپور مصنوعات میں 250 فیصد اضافہ حاصل کیا۔
اگرچہ کچھ محققین اپنے کام کو نئے کاتالسٹوں کی ترقی پر مرکوز کرتے ہیں ، لیکن اتپریرک کی دریافت آپریٹنگ حالات کو مدنظر نہیں رکھتی ہے۔ کاتالک سطح پر ماحول کو کنٹرول کرنا ایک نیا اور مختلف طریقہ ہے۔
ایک سینئر انجینئر ایڈم ویبر نے کہا ، "ہم ایک بالکل نئے کاتالک کے ساتھ نہیں آئے ، لیکن انہوں نے رد عمل کی متحرک کے بارے میں اپنی تفہیم کا استعمال کیا اور اس علم کو اس بات کے بارے میں سوچنے میں رہنمائی کرنے کے لئے استعمال کیا کہ اتپریرک سائٹ کے ماحول کو کس طرح تبدیل کیا جائے۔" برکلے لیبارٹریز میں انرجی ٹکنالوجی کے شعبے میں سائنس دان اور کاغذات کے شریک مصنف۔
اگلا مرحلہ لیپت کاتالسٹس کی پیداوار کو بڑھانا ہے۔ برکلے لیب ٹیم کے ابتدائی تجربات میں چھوٹے فلیٹ ماڈل سسٹم شامل تھے ، جو تجارتی درخواستوں کے لئے درکار بڑے علاقے کے غیر محفوظ ڈھانچے سے کہیں زیادہ آسان تھے۔ بیل نے کہا ، "فلیٹ سطح پر کوٹنگ لگانا مشکل نہیں ہے۔ لیکن تجارتی طریقوں میں چھوٹے تانبے کی گیندوں کوٹنگ شامل ہوسکتی ہے۔" کوٹنگ کی دوسری پرت شامل کرنا مشکل ہوتا ہے۔ ایک امکان یہ ہے کہ دونوں کوٹنگز کو ایک سالوینٹ میں ایک ساتھ ملائیں اور جمع کریں ، اور امید ہے کہ جب سالوینٹ بخارات بن جاتا ہے تو وہ الگ ہوجاتے ہیں۔ اگر وہ ایسا نہیں کرتے ہیں تو کیا ہوگا؟ بیل نے یہ نتیجہ اخذ کیا: "ہمیں صرف ہوشیار بننے کی ضرورت ہے۔" کم سی ، بوئی جے سی ، لوو ایکس اور دیگر کا حوالہ دیں۔ تانبے پر ڈبل پرت آئنومر کوٹنگ کا استعمال کرتے ہوئے ملٹی کاربن مصنوعات میں CO2 کی الیکٹرو کم کرنے کے لئے اپنی مرضی کے مطابق کیٹیلسٹ مائکرو ماحولیات۔ NAT توانائی۔ 2021 ؛ 6 (11): 1026-1034۔ doi: 10.1038/S41560-021-00920-8
اس مضمون کو مندرجہ ذیل مواد سے دوبارہ پیش کیا گیا ہے۔ نوٹ: شاید لمبائی اور مواد کے لئے مواد میں ترمیم کی گئی ہو۔ مزید معلومات کے لئے ، براہ کرم حوالہ شدہ ماخذ سے رابطہ کریں۔