E hoʻopiha i ka palapala ma lalo nei a e leka uila mākou iā ʻoe i ka mana PDF o "New technology improvements to convert carbon dioxide into liquid fuel"
ʻO ke kalapona ʻokikene (CO2) ka huahana o ka puhi ʻana i nā wahie fossil a me ke kinoea ʻōmaʻomaʻo maʻamau, hiki ke hoʻololi hou ʻia i mau wahie pono ma ke ʻano hoʻomau. ʻO kahi ala hoʻohiki e hoʻololi i nā hoʻokuʻu CO2 i loko o ka wahie feedstock he hana i kapa ʻia ʻo ka electrochemical reduction. Akā i mea e kūpono ai ke kālepa, pono e hoʻomaikaʻi ʻia ke kaʻina hana e koho a hana paha i nā huahana waiwai kalapona i makemake ʻia. I kēia manawa, e like me ka hōʻike ʻana ma ka puke pai ʻo Nature Energy, ua hoʻomohala ʻo Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) i kahi ʻano hana hou e hoʻomaikaʻi ai i ka ʻili o ka mea hoʻoulu keleawe i hoʻohana ʻia no ka hopena kōkua, no laila e hoʻonui ana i ke koho ʻana o ke kaʻina hana.
"ʻOiai ua ʻike mākou ʻo ke keleawe ka mea hoʻoulu maikaʻi loa no kēia hopena, ʻaʻole ia e hāʻawi i ke koho kiʻekiʻe no ka huahana i makemake ʻia," wahi a Alexis, he ʻepekema kiʻekiʻe ma ka 'Oihana ʻEpekema Kemika ma Berkeley Lab a he polopeka o ke ʻenekinia kemika ma ke Kulanui o Kaleponi, Berkeley. Wahi a Spell. "Ua ʻike kā mākou hui hiki iā ʻoe ke hoʻohana i ke kaiapuni kūloko o ka mea hoʻoulu e hana i nā hana hoʻopunipuni like ʻole e hāʻawi i kēia ʻano koho."
Ma nā haʻawina i hala, ua hoʻokumu nā kānaka noiʻi i nā kūlana kikoʻī e hāʻawi i ke kaiapuni uila a me ke kemika maikaʻi loa no ka hana ʻana i nā huahana waiwai i ke kalapona me ka waiwai kalepa. Akā, kūʻē kēia mau kūlana i nā kūlana e kū maoli ana i loko o nā pūnaewele wahie maʻamau e hoʻohana ana i nā mea alakaʻi wai.
I mea e hoʻoholo ai i ka hoʻolālā e hiki ke hoʻohana ʻia i loko o ke kaiapuni wai o nā cell wahie, ma ke ʻano he ʻāpana o ka papahana Energy Innovation Center o ka Liquid Sunshine Alliance o ke Kuhina o ka Ikehu, ua huli ʻo Bell a me kāna hui i kahi papa lahilahi o ka ionomer, kahi e hiki ai i kekahi mau molekala i hoʻopiʻi ʻia (ions) ke hele ma waena. E kāpae i nā ions ʻē aʻe. Ma muli o ko lākou mau waiwai kemika koho nui, kūpono loa lākou no ka loaʻa ʻana o ka hopena ikaika i ka microenvironment.
Ua manaʻo ʻo Chanyeon Kim, he mea noiʻi postdoctoral ma ka hui Bell a me ka mea kākau mua o ka pepa, e uhi i ka ʻili o nā mea hoʻoulu keleawe me ʻelua mau ionomers maʻamau, ʻo Nafion lāua ʻo Sustainion. Ua kuhiakau ka hui e pono e hoʻololi i ke kaiapuni kokoke i ka mea hoʻoulu—me ka pH a me ka nui o ka wai a me ke kalapona ʻokikene—ma kekahi ʻano e kuhikuhi i ka hopena e hana i nā huahana waiwai i ke kalapona hiki ke hoʻololi maʻalahi ʻia i mau kemika pono. Nā huahana a me nā wahie wai.
Ua hoʻopili nā mea noiʻi i kahi papa lahilahi o kēlā me kēia ionomer a me kahi papa pālua o ʻelua ionomers i kahi ʻili keleawe i kākoʻo ʻia e kahi mea polymer e hana i kahi ʻili, hiki iā lākou ke hoʻokomo kokoke i kekahi hopena o kahi cell electrochemical i hana ʻia e ka lima. I ka hoʻokomo ʻana i ke kalapona dioxide i loko o ka pila a me ka hoʻopili ʻana i ka uila, ua ana lākou i ke au holoʻokoʻa e kahe ana ma o ka pila. A laila ua ana lākou i ke kinoea a me ka wai i hōʻiliʻili ʻia i loko o ka waihona kokoke i ka wā o ka hopena. No ka hihia ʻelua papa, ua ʻike lākou he 80% o ka ikehu i hoʻopau ʻia e ka hopena nā huahana waiwai kalapona—ʻoi aku ma mua o 60% i ka hihia i uhi ʻole ʻia.
"Hāʻawi kēia uhi sanwika i ka mea maikaʻi loa o nā ao ʻelua: ke koho huahana kiʻekiʻe a me ka hana kiʻekiʻe," wahi a Bell. ʻAʻole maikaʻi wale ka ʻili papa pālua no nā huahana waiwai i ke kalapona, akā hoʻopuka pū kekahi i kahi au ikaika i ka manawa like, e hōʻike ana i ka hoʻonui ʻia o ka hana.
Ua hoʻoholo nā kānaka noiʻi ʻo ka pane i hoʻomaikaʻi ʻia ka hopena o ka nui o ka CO2 i hōʻiliʻili ʻia i loko o ka uhi ma luna pono o ke keleawe. Eia kekahi, ʻo nā molekala i hoʻopiʻi maikaʻi ʻole ʻia e hōʻiliʻili ana ma ka ʻāpana ma waena o nā ionomers ʻelua e hana i ka acidity kūloko haʻahaʻa. Hoʻopau kēia hui pū ʻana i nā kūkaʻi kūʻai e kū pinepine ana i ka loaʻa ʻole o nā kiʻiʻoniʻoni ionomer.
I mea e hoʻomaikaʻi hou aku ai i ka pono o ka hopena, ua huli nā mea noiʻi i kahi ʻenehana i hōʻoia mua ʻia ʻaʻole pono i kahi kiʻiʻoniʻoni ionomer ma ke ʻano he ʻano hana ʻē aʻe e hoʻonui ai i ka CO2 a me ka pH: pulsed voltage. Ma ka hoʻopili ʻana i ka pulsed voltage i ka uhi ionomer pālua-papa, ua hoʻokō nā mea noiʻi i ka piʻi ʻana o 250% i nā huahana waiwai kalapona i hoʻohālikelike ʻia me ke keleawe uncoated a me ka static voltage.
ʻOiai ke kālele nei kekahi poʻe noiʻi i kā lākou hana ma ka hoʻomohala ʻana i nā mea hoʻoulu hou, ʻaʻole noʻonoʻo ka ʻike ʻana o ka mea hoʻoulu i nā kūlana hana. ʻO ka kaohi ʻana i ke kaiapuni ma luna o ka ʻili o ka mea hoʻoulu he ʻano hana hou a ʻokoʻa hoʻi.
"ʻAʻole mākou i hana i kahi mea hoʻoulu hou loa, akā ua hoʻohana mākou i ko mākou ʻike i nā kinetics reaction a hoʻohana i kēia ʻike e alakaʻi iā mākou i ka noʻonoʻo ʻana pehea e hoʻololi ai i ke kaiapuni o kahi mea hoʻoulu," wahi a Adam Weber, he ʻenekinia kiʻekiʻe. He poʻe ʻepekema ma ke kahua o ka ʻenehana ikehu ma Berkeley Laboratories a he mea kākau pū o nā pepa.
ʻO ka hana aʻe, ʻo ia ka hoʻonui ʻana i ka hana ʻana o nā mea hoʻouluulu i uhi ʻia. Ua pili nā hoʻokolohua mua o ka hui Berkeley Lab i nā ʻōnaehana hoʻohālike pālahalaha liʻiliʻi, ʻoi aku ka maʻalahi ma mua o nā ʻano porous nui e pono ai no nā noi kalepa. "ʻAʻole paʻakikī ke kau ʻana i kahi uhi ma kahi pālahalaha. Akā, hiki i nā ʻano kalepa ke kau i nā pōpō keleawe liʻiliʻi," wahi a Bell. ʻO ka hoʻohui ʻana i kahi papa lua o ka uhi ʻana ke lilo i mea paʻakikī. ʻO kahi hiki ke hoʻohui a waiho i nā uhi ʻelua i loko o kahi mea hoʻoheheʻe, a manaʻolana e hoʻokaʻawale lākou i ka wā e mahu ai ka mea hoʻoheheʻe. He aha inā ʻaʻole lākou? Ua hoʻopau ʻo Bell: "Pono mākou e akamai." E nānā iā Kim C, Bui JC, Luo X a me nā mea ʻē aʻe. ʻO ka microenvironment catalyst i hoʻopilikino ʻia no ka electro-reduction o CO2 i nā huahana multi-carbon e hoʻohana ana i ka uhi ionomer papa pālua ma ke keleawe. Nat Energy. 2021;6(11):1026-1034. doi:10.1038/s41560-021-00920-8
Ua hana hou ʻia kēia ʻatikala mai kēia mau mea. Nānā: Ua hoʻoponopono ʻia paha ka lōʻihi a me ka ʻike o ka mea. No ka ʻike hou aku, e ʻoluʻolu e kelepona i ke kumu i ʻōlelo ʻia.
Ka manawa hoʻouna: Nov-22-2021
