Mga Pag-uswag sa Teknolohiya sa Laser Nagbukas sa Bag-ong mga Bisita alang sa Mas Limpyo nga Sugnod ug Enerhiya

Ang mga siyentista nakamugna og teknolohiya sa laser nga mahimong magbukas sa mga agianan alang sa limpyo nga gasolina ug mga teknolohiya sa enerhiya sa umaabot.

Gikinahanglan kaayo namo ang environment friendly ug malungtarong mga paagi sa pag-ilis sa fossil fuel, lana ug natural gas. Ang carbon dioxide (CO2) usa ka abunda nga produkto sa basura nga gihimo sa tanan nga mga kalihokan ug gigikanan nga nagsalig sa fossil fuel. Mga 35 bilyon metriko tonelada sa Carbon dioxide ang gipagawas sa atong nasud sa planeta atmospera kada tuig isip usa ka basura nga produkto gikan sa mga planta sa kuryente, mga sakyanan ug industriyal nga setup sa tibuok kalibutan. Aron maminusan ang mga epekto sa CO2 sa klima sa kalibutan, kini nga nausik nga CO2 mahimo’g mahimo’g magamit enerhiya sama sa carbon monoxide ug uban pang tinubdan sa enerhiya. Pananglitan, ang pag-reaksyon sa tubig CO2 nagpatunghag kusog nga hydrogen gas, kung gi-reaksyon sa hydrogen kini nagpatunghag mapuslanon nga mga kemikal sama sa hydrocarbon o alkohol. Ang ingon nga mga produkto mahimong magamit alang sa lainlaing mga katuyoan ug kana usab sa usa ka global nga sukod sa industriya.

Ang mga electrocatalyst kay mga catalyst nga nag-apil sa mga electrochemical reactions - kung adunay kemikal nga reaksyon nga nahitabo apan ang kuryente apil usab. Pananglitan, ang husto nga catalyst makatabang sa pag-react sa hydrogen ug oksiheno sa paghimo sa tubig sa kontroladong paagi, kung dili kini usa ra ka random nga pagsagol sa duha ka mga gas. O bisan sa pagpatunghag elektrisidad pinaagi sa pagsunog sa hydrogen ug oxygen. Ang mga electrocatalyst nagbag-o o nagpataas sa rate sa kemikal nga mga reaksyon nga wala sila mahurot sa reaksyon. Sa konteksto sa CO2, ang mga electrocatalysts nakita nga may kalabutan ug nagsaad sa mga termino sa pagkab-ot sa kahusayan nga 'step-change' sa pagkunhod sa CO2 kung gusto.

Ikasubo, ang eksaktong mekanismo kung giunsa kini nga mga electrocatalyst nagtrabaho wala pa hingpit nga nasabtan ug kini nagpabilin nga usa ka hinungdanon nga hagit sa paglainlain tali sa mga lut-od sa mubo nga kinabuhi nga intermediate nga mga molekula nga adunay "saba" sa dili aktibo nga mga molekula sa solusyon. Kining limitado nga pagsabot sa mekanismo nagpahinabog mga kalisdanan sa bisan unsang posibleng kausaban sa disenyo sa mga electrocatalyst.

Ang mga siyentipiko sa Liverpool University UK nagpakita sa usa ka laser-based spectroscopy technique alang sa electrochemical reduction sa carbon dioxide in-situ sa ilang pagtuon nga gipatik sa Katalis sa Kinaiyahan. Gigamit nila ang Vibrational Sum-Frequency Generation o VSFG spectroscopy sa unang higayon kauban ang mga eksperimento sa electrochemical aron masusi ang usa ka catalyst (Mn(bpy)(CO)3Br) nga nakita nga usa ka promising CO2 reduction electrocatalyst. Ang kinaiya sa mga mahinungdanong tigpataliwala nga anaa sa catalytic cycle sa usa ka reaksyon alang sa mubo nga agwat naobserbahan sa unang higayon. Ang teknolohiya sa VSFG nagpaposible sa pagsunod sa pamatasan ug paglihok sa bisan sa hilabihan ka mubo nga kinabuhi nga mga espisye sa usa ka catalytic cycle ug busa makatabang kanato nga masabtan kung giunsa ang pag-operate sa mga electrocatalyst. Busa, ang eksaktong kinaiya kon sa unsang paagi ang mga electrocatalyst naglihok sa usa ka kemikal nga reaksyon nasabtan.

Kini nga pagtuon naghatag ug panabut sa pipila sa mga komplikadong kemikal nga mga agianan ug makatugot kanato sa paghimo ug bag-ong mga disenyo para sa mga electrocatalyst. Nag-imbestigar na ang mga tigdukiduki kon unsaon pagpauswag sa pagkasensitibo niini nga teknik ug nag-ugmad ug bag-ong sistema sa pagtuki alang sa mas maayong ratio sa signal sa kasaba. Kini nga pamaagi makatabang sa pagbukas sa mga agianan alang sa episyente limpyo nga gasolina ug pag-ani ug dugang nga potensyal alang sa limpyo nga kusog. Ang ingon nga proseso sa kadugayan kinahanglan nga pauswagon sa industriya alang sa pagkab-ot sa dugang nga kahusayan sa lebel sa komersyo. Ang pagdumala sa daghang bulto sa CO2 nga gihimo gikan sa fossil fuel burning plants magkinahanglan ug industriyal nga pag-uswag.

***

Mga gigikanan (s)

Neri G ug uban pa. 2018. Detection sa catalytic intermediates sa usa ka electrode ibabaw sa panahon sa carbon dioxide pagkunhod sa usa ka yuta-abundant catalyst. Katalis sa Kinaiyahan. https://doi.org/10.17638/datacat.liverpool.ac.uk/533

***