Ua loiloi ʻia kēia ʻatikala e like me nā kaʻina hana hoʻoponopono a me nā kulekele o Science X. Ua hoʻokūpaʻa nā mea hoʻoponopono i kēia mau ʻano maikaʻi me ka hōʻoia ʻana i ka pono o ka ʻike:
He waiwai nui ke kalapona ʻokikene (CO2) no ke ola ma ka Honua a he kinoea ʻōmaʻomaʻo hoʻi e kōkua ana i ka hoʻomehana honua. I kēia lā, ke aʻo nei nā kānaka ʻepekema i ke kalapona ʻokikene ma ke ʻano he waiwai hoʻohiki no ka hana ʻana i nā wahie hou, haʻahaʻa kalapona a me nā huahana kemika waiwai nui.
ʻO ka pilikia no nā mea noiʻi, ʻo ia ke ʻike i nā ala kūpono a me ke kumukūʻai kūpono e hoʻololi ai i ke kalapona ʻokikene i nā mea waena kalapona kiʻekiʻe e like me ke kalapona monoxide, methanol a i ʻole ka waikawa formic.
Ua loaʻa i kahi hui noiʻi i alakaʻi ʻia e KK Neuerlin o ka National Renewable Energy Laboratory (NREL) a me nā hoa hana ma Argonne National Laboratory a me Oak Ridge National Laboratory kahi hopena hoʻohiki no kēia pilikia. Ua hoʻomohala ka hui i kahi ʻano hoʻololi e hana i ka waikawa formic mai ke kalapona ʻokikene me ka hoʻohana ʻana i ka uila hou me ka pono ikehu kiʻekiʻe a me ke kūpaʻa.
Ua paʻi ʻia ke aʻo ʻana, i kapa ʻia ʻo "Scalable membrane electrode assembly architecture for efficient electrochemical conversion of carbon dioxide to formic acid," ma ka puke pai ʻo Nature Communications.
He mea hiki ke hoʻohana ʻia ka waikawa formic ma ke ʻano he mea hana kemika me nā ʻano hana like ʻole, ʻoiai he mea maka i nā ʻoihana kemika a i ʻole nā ​​​​​​ʻoihana olaola. Ua ʻike ʻia hoʻi ka waikawa formic ma ke ʻano he mea hānai no ka biorefining i wahie mokulele maʻemaʻe.
ʻO ka electrolysis o CO2 ka hopena i ka hōʻemi ʻana o CO2 i nā mea kemika waena e like me ka waikawa formic a i ʻole nā ​​​​molekula e like me ka ethylene ke hoʻopili ʻia kahi mana uila i ka cell electrolytic.
ʻO ka ʻākoakoa membrane-electrode (MEA) i loko o kahi electrolyzer he membrane alakaʻi ion (cation a i ʻole anion exchange membrane) i hoʻopaʻa ʻia ma waena o ʻelua mau electrodes i haku ʻia me kahi electrocatalyst a me kahi polymer alakaʻi ion.
Ma ka hoʻohana ʻana i ka ʻike loea o ka hui i nā ʻenehana cell wahie a me ka electrolysis hydrogen, ua aʻo lākou i kekahi mau hoʻonohonoho MEA i loko o nā cell electrolytic e hoʻohālikelike i ka hoʻemi electrochemical o CO2 i ka waikawa formic.
Ma muli o ka nānā ʻana i ka hemahema o nā hoʻolālā like ʻole, ua ʻimi ka hui e hoʻohana i nā palena o nā seti mea e kū nei, ʻoiai ka nele o ka hōʻole ʻana o ka ion i nā membrane hoʻololi anion o kēia manawa, a hoʻomaʻalahi i ka hoʻolālā ʻōnaehana holoʻokoʻa.
ʻO ka mea i hana ʻia e KS Neierlin lāua ʻo Leiming Hu o NREL he electrolyzer MEA i hoʻomaikaʻi ʻia me ka hoʻohana ʻana i kahi membrane hoʻololi cation perforated hou. Hāʻawi kēia membrane perforated i ka hana waikawa formic kūlike a koho nui ʻia a hoʻomaʻalahi i ka hoʻolālā ma ka hoʻohana ʻana i nā ʻāpana i loaʻa mua.
"Hōʻike nā hopena o kēia noiʻi i kahi hoʻololi paradigm i ka hana electrochemical o nā waikawa organik e like me ka waikawa formic," wahi a ka mea kākau pū ʻo Neierlin. "Hoʻemi ka ʻano membrane perforated i ka paʻakikī o nā hoʻolālā mua a hiki ke hoʻohana ʻia e hoʻomaikaʻi i ka pono o ka ikehu a me ke kūpaʻa o nā mea hoʻololi electrochemical carbon dioxide ʻē aʻe."
E like me nā holomua ʻepekema āpau, he mea nui e hoʻomaopopo i nā kumu kumukūʻai a me ka hiki ke hoʻokele waiwai. Ma ka hana ʻana ma waena o nā keʻena, ua hōʻike nā mea noiʻi NREL ʻo Zhe Huang lāua ʻo Tao Ling i kahi loiloi techno-economic e hōʻike ana i nā ala e hoʻokō ai i ke kaulike kumukūʻai me nā kaʻina hana hana waikawa formic ʻoihana o kēia wā i ka wā e kū ai ke kumukūʻai o ka uila hou ma 2.3 keneta no kilowatt-hola a i ʻole ma lalo.
"Ua hoʻokō ka hui i kēia mau hopena me ka hoʻohana ʻana i nā mea hoʻouluulu i loaʻa ma ke kālepa a me nā mea membrane polymer, ʻoiai e hana ana i kahi hoʻolālā MEA e hoʻohana ana i ka scalability o nā cell wahie hou a me nā mea kanu electrolysis hydrogen," wahi a Neierlin.
"Hiki i nā hopena o kēia noiʻi ke kōkua i ka hoʻololi ʻana i ke kalapona ʻokikene i nā wahie a me nā kemika me ka hoʻohana ʻana i ka uila hou a me ka hydrogen, e hoʻolalelale ana i ka hoʻololi ʻana i ka hoʻonui ʻana a me ke kālepa ʻana."
ʻO nā ʻenehana hoʻololi electrochemical kahi ʻāpana koʻikoʻi o ka papahana Electrons to Molecules a NREL, kahi e kālele ana i ka hydrogen hou o ka hanauna e hiki mai ana, nā wahie ʻole, nā kemika a me nā mea no nā kaʻina hana i hoʻokele ʻia e ka uila.
"Ke ʻimi nei kā mākou papahana i nā ala e hoʻohana ai i ka uila hou e hoʻololi i nā molekala e like me ke kalapona ʻokikene a me ka wai i loko o nā hui e hiki ke lawelawe ma ke ʻano he kumu ikehu," wahi a Randy Cortright, ka luna hoʻokele o ka hoʻoili uila a NREL a/a i ʻole ka hoʻolālā precursors no ka hana wahie. a i ʻole nā ​​​​​​kemika."
"Hāʻawi kēia noiʻi hoʻololi electrochemical i kahi holomua i hiki ke hoʻohana ʻia i nā ʻano hana hoʻololi electrochemical, a ke kakali nei mākou i nā hopena hoʻohiki hou aʻe mai kēia hui."
ʻIke hou aku: Leiming Hu et al., Hoʻolālā hui electrode membrane scalable no ka hoʻololi electrochemical kūpono o CO2 i ka waikawa formic, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-43409-6
Inā loaʻa iā ʻoe kahi typo, hewa, a i ʻole makemake ʻoe e waiho i kahi noi e hoʻoponopono i ka ʻike ma kēia ʻaoʻao, e ʻoluʻolu e hoʻohana i kēia palapala. No nā nīnau maʻamau, e ʻoluʻolu e hoʻohana i kā mākou palapala hoʻokaʻaʻike. No ka manaʻo maʻamau, e hoʻohana i ka ʻāpana manaʻo lehulehu ma lalo (e hahai i nā kuhikuhi).
He mea nui loa kāu manaʻo iā mākou. Eia nō naʻe, ma muli o ka nui o nā leka, ʻaʻole hiki iā mākou ke hōʻoia i kahi pane pilikino.
Hoʻohana wale ʻia kāu leka uila e haʻi i ka poʻe i hoʻouna mai i ka leka uila. ʻAʻole e hoʻohana ʻia kou helu wahi a me ka helu wahi o ka mea loaʻa no kekahi kumu ʻē aʻe. E ʻike ʻia ka ʻike āu e hoʻokomo ai i kāu leka uila a ʻaʻole e mālama ʻia e Tech Xplore ma kekahi ʻano.
Hoʻohana kēia pūnaewele i nā kuki e hoʻomaʻalahi i ka hoʻokele ʻana, kālailai i kāu hoʻohana ʻana i kā mākou lawelawe, hōʻiliʻili i ka ʻikepili pilikino hoʻolaha, a hāʻawi i ka ʻike mai nā ʻaoʻao ʻekolu. Ma ka hoʻohana ʻana i kā mākou pūnaewele, ke ʻae nei ʻoe ua heluhelu a hoʻomaopopo ʻoe i kā mākou Kulekele pilikino a me nā ʻŌlelo Hoʻohana.