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.

Kinahanglan nato dayon ang mga paagi nga mahigalaon sa kalikopan ug malungtarong pamaagi aron pulihan ang mga fossil fuel, lana, ug natural gas. Ang carbon dioxide (CO2) usa ka daghang basura nga gihimo sa tanang kalihokan ug tinubdan nga nagsalig sa mga fossil fuel. Mga 35 bilyon metriko tonelada nga Carbon dioxide ang gipagawas sa atmospera sa atong planeta matag tuig isip basura gikan sa mga planta sa kuryente, mga sakyanan, ug mga industriyal nga pasilidad sa tibuok kalibutan. Aron makunhuran ang epekto sa CO2 sa klima sa kalibutan, kining nasayang nga CO2 mahimong mabag-o ngadto sa magamit nga enerhiya sama sa carbon monoxide ug uban pang tinubdan nga daghan og enerhiya. Pananglitan, ang pag-react sa tubig nga CO2 makamugna og hydrogen gas nga puno sa enerhiya, ug kon i-react sa hydrogen makamugna kini og mapuslanong mga kemikal sama sa hydrocarbons o alkohol. Ang maong mga produkto magamit alang sa lain-laing mga katuyoan ug kana usab sa tibuok kalibutan nga sukdanan 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 siyentista sa Liverpool University UK nagpakita sa usa ka teknik sa spectroscopy nga nakabase sa laser alang sa electrochemical reduction sa carbon dioxide in-situ sa ilang pagtuon nga gipatik sa Nature Catalysis . Gigamit nila ang Vibrational Sum-Frequency Generation o VSFG spectroscopy sa unang higayon uban sa mga eksperimento sa electrochemical aron masusi ang usa ka catalyst (Mn(bpy)(CO)3Br) nga nakita nga usa ka maayong CO2 reduction electrocatalyst. Ang pamatasan sa mga importanteng tigpataliwala nga anaa sa catalytic cycle sa usa ka reaksyon sulod sa mubo nga interval naobserbahan sa unang higayon. Ang teknolohiya sa VSFG naghimo niini nga posible nga masundan ang pamatasan ug paglihok bisan sa mubo kaayo nga kinabuhi nga mga espisye sa usa ka catalytic cycle ug busa makatabang kanato nga masabtan kung giunsa paglihok ang mga electrocatalyst. Busa, ang eksaktong pamatasan kung giunsa paglihok ang mga electrocatalyst sa usa ka kemikal nga reaksyon nasabtan.

Kini nga pagtuon naghatag og mga panabut sa pipila ka komplikado nga mga agianan sa kemikal ug makatugot kanato sa paghimo og bag-ong mga disenyo alang sa mga electrocatalyst. Ang mga tigdukiduki nag-imbestiga na kon unsaon pagpauswag sa pagkasensitibo niini nga teknik ug nagpalambo og bag-ong sistema sa pag-ila alang sa mas maayo nga signal to noise ratio. Kini nga pamaagi makatabang sa pag-abli sa mga dalan alang sa episyente nga limpyo nga gasolina ug makakuha og dugang potensyal alang sa limpyo nga enerhiya . Ang ingon nga proseso sa kadugayan kinahanglan nga palapdan sa industriya aron makab-ot ang dugang nga kahusayan sa lebel sa komersyal. Ang pagdumala sa daghang gidaghanon sa CO2 nga gihimo gikan sa mga planta sa pagsunog sa fossil fuel magkinahanglan og pag-uswag sa industriya.

***

Mga gigikanan (s)

Neri G et al. 2018. Pag-ila sa mga catalytic intermediate sa ibabaw sa electrode atol sa pagkunhod sa carbon dioxide pinaagi sa usa ka catalyst nga daghan og yuta. Nature Catalysis . https://doi.org/10.17638/datacat.liverpool.ac.uk/533

***