Sengoloa sena se hlahlobiloe ho latela mekhoa le maano a bohlophisi ba Science X. Bahlophisi ba totobalitse litšobotsi tse latelang ha ba ntse ba netefatsa botšepehi ba litaba:
Carbon dioxide (CO2) ke mohloli oa bohlokoa bakeng sa bophelo Lefatšeng le khase e futhumatsang lefatše e tlatsetsang ho futhumaleng ha lefatše. Kajeno, bo-rasaense ba ithuta carbon dioxide e le mohloli o tšepisang bakeng sa tlhahiso ea mafura a nchafatsoang, a nang le khabone e tlase le lihlahisoa tsa lik'hemik'hale tsa boleng bo holimo.
Phephetso bakeng sa bafuputsi ke ho hlwaya ditsela tse sebetsang hantle le tse theko e tlase tsa ho fetola carbon dioxide hore e be di-intermediate tsa carbon tse boleng bo hodimo tse kang carbon monoxide, methanol kapa formic acid.
Sehlopha sa lipatlisiso se etelletsoeng pele ke KK Neuerlin oa National Renewable Energy Laboratory (NREL) le basebetsi-'moho le Argonne National Laboratory le Oak Ridge National Laboratory se fumane tharollo e tšepisang bothateng bona. Sehlopha se ntlafalitse mokhoa oa phetoho ho hlahisa formic acid ho tsoa carbon dioxide ho sebelisoa motlakase o nchafatsoang ka katleho e phahameng ea matla le ho tšoarella.
Phuputso ena, e nang le sehlooho se reng “Meralo ea kopano ea li-electrode tsa lera le katolositsoeng bakeng sa phetoho e sebetsang ea lik'hemik'hale ea carbon dioxide ho ea ho formic acid,” e phatlalalitsoe koranteng ea Nature Communications.
Asiti ea formic ke sesebelisoa se ka sebelisoang lik'hemik'hale tse fapaneng, haholo-holo e le thepa e tala indastering ea lik'hemik'hale kapa ea baeloji. Asiti ea formic e boetse e khethollotsoe e le sesebelisoa sa ho ntlafatsa lintho tse phelang hore e be mafura a lifofane a hloekileng.
Ho qhibilihisa CO2 ka motlakase ho fella ka phokotso ya CO2 ho dikhemikhale tse mahareng tse kang formic acid kapa dimolek'hule tse kang ethylene ha matla a motlakase a sebediswa sele ya electrolytic.
Kopano ea membrane-electrode (MEA) ka har'a electrolyzer hangata e na le membrane e tsamaisang ion (cation kapa anion exchange membrane) e arotsoeng lipakeng tsa li-electrode tse peli tse nang le electrocatalyst le polymer e tsamaisang ion.
Ba sebelisa boiphihlelo ba sehlopha mahlaleng a lisele tsa mafura le electrolysis ea haeterojene, ba ithutile libopeho tse 'maloa tsa MEA liseleng tsa electrolytic ho bapisa phokotso ea electrochemical ea CO2 le formic acid.
Ho latela tlhahlobo ea ho hloleha ha meralo e fapaneng, sehlopha se ile sa leka ho sebelisa mefokolo ea li-sete tsa thepa tse teng, haholo-holo khaello ea ho haneloa ha li-ion ka har'a lera la phapanyetsano ea anion ea hona joale, le ho nolofatsa moralo oa sistimi ka kakaretso.
Boqapi ba KS Neierlin le Leiming Hu ba NREL e ne e le electrolyzer e ntlafetseng ya MEA e sebedisang lera le letjha la phapanyetsano ya cation le nang le masoba. Lera lena le nang le masoba le fana ka tlhahiso e tsitsitseng, e kgethang haholo ya formic acid mme le nolofatsa moralo ka ho sebedisa dikarolo tse seng tsa shelefong.
“Liphetho tsa phuputso ena li emela phetoho ea mohlala tlhahisong ea lik'hemik'hale tsa li-acid tsa organic tse kang formic acid,” ho boletse mongoli-'moho Neierlin. “Sebopeho sa lera le nang le masoba se fokotsa ho rarahana ha meralo ea pele 'me se ka boela sa sebelisoa ho ntlafatsa ts'ebetso ea matla le ho tšoarella ha lisebelisoa tse ling tsa phetoho ea carbon dioxide ka lik'hemik'hale.”
Jwalo ka ha ho le jwalo ka tswelopele efe kapa efe ya saense, ho bohlokwa ho utlwisisa mabaka a ditjeo le bokgoni ba moruo. Ba sebetsa mafapheng ohle, bafuputsi ba NREL, Zhe Huang le Tao Ling, ba hlahisitse tlhahlobo ya theknoloji le moruo e hlwayang ditsela tsa ho fihlella tekanyo ya ditjeo le mekgwa ya kajeno ya tlhahiso ya formic acid ya indasteri ha ditjeo tsa motlakase o ntjhafatswang di le ka tlase ho disente tse 2.3 ka kilowatt-hora.
“Sehlopha se fihletse liphetho tsena ka ho sebelisa li-catalyst tse fumanehang khoebong le thepa ea lera la polymer, ha se ntse se theha moralo oa MEA o sebelisang monyetla oa ho hola ha lisele tsa mafura tsa sejoale-joale le limela tsa electrolysis ea hydrogen,” ho boletse Neierlin.
"Liphetho tsa phuputso ena li ka thusa ho fetola carbon dioxide hore e be mafura le lik'hemik'hale ho sebelisoa motlakase o nchafatsoang le haeterojene, ho potlakisa phetoho ea ho hola le ho rekisoa."
Mahlale a phetoho ea lik'hemik'hale tsa motlakase ke karolo ea bohlokoa ea lenaneo la NREL la Electrons to Molecules, le shebaneng le haedrojene e nchafatsoang ea moloko o latelang, mafura a lefela, lik'hemik'hale le thepa bakeng sa lits'ebetso tse tsamaisoang ka motlakase.
“Lenaneo la rona le ntse le hlahloba litsela tsa ho sebelisa motlakase o nchafatsoang ho fetola limolek’hule tse kang carbon dioxide le metsi hore e be metsoako e ka sebetsang e le mehloli ea matla,” ho boletse Randy Cortright, motsamaisi oa leano la phetisetso ea lielektrone le/kapa li-precursor tsa NREL bakeng sa tlhahiso ea mafura.
"Patlisiso ena ea phetoho ea lik'hemik'hale tsa motlakase e fana ka katleho e ka sebelisoang lits'ebetsong tse fapaneng tsa phetoho ea lik'hemik'hale tsa motlakase, 'me re lebeletse liphetho tse tšepisang haholoanyane ho tsoa sehlopheng sena."
Tlhahisoleseding e batsi: Leiming Hu et al., Moralo wa kopano ya electrode ya membrane e ka balwang bakeng sa phetoho e sebetsang ya electrochemical ya CO2 ho ya ho formic acid, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-43409-6
Haeba o kopana le phoso e fosahetseng, ho se nepahale, kapa o ka rata ho kenya kopo ea ho hlophisa litaba leqepheng lena, ka kopo sebelisa foromo ena. Bakeng sa lipotso tse akaretsang, ka kopo sebelisa foromo ea rona ea ho ikopanya. Bakeng sa maikutlo a akaretsang, sebelisa karolo ea maikutlo a sechaba ka tlase (latela litaelo).
Maikutlo a hau a bohlokoa haholo ho rona. Leha ho le joalo, ka lebaka la bongata ba melaetsa, re ke ke ra netefatsa karabo e ikhethileng.
Aterese ea hau ea lengolo-tsoibila e sebelisoa feela ho tsebisa baamoheli ba rometseng lengolo-tsoibila. Aterese ea hau kapa aterese ea moamoheli e ke ke ea sebelisoa bakeng sa morero ofe kapa ofe o mong. Tlhahisoleseling eo u e kenyang e tla hlaha lengolo-tsoibileng la hau 'me e ke ke ea bolokoa ke Tech Xplore ka mokhoa ofe kapa ofe.
Webosaete ena e sebelisa li-cookie ho nolofatsa ho tsamaea, ho sekaseka ts'ebeliso ea hau ea lits'ebeletso tsa rona, ho bokella lintlha tsa ho etsa hore lipapatso li be tsa botho, le ho fana ka litaba tse tsoang ho batho ba bang. Ka ho sebelisa webosaete ea rona, u lumela hore u balile le ho utloisisa Leano la rona la Lekunutu le Melao ea Ts'ebeliso.