Kategóriák Tech

Egy új kémiai reaktorral üzemanyaggá alakítható a levegőben lévő széndioxid

A Rice Egyetem tudósai egy új katalizátor reaktort fejlesztettek ki, aminek segítségével újrahasznosíthatóak a hangyasav előállítása során felszabaduló üvegházhatást okozó gázok.

Jelenleg hagyományos módszerekkel a hangasav előállításában költséges és nagy energia igényű tisztítási lépésekre van szükség. Ami miatt a kutatók úgy gondolják hogy gyorsan elterjedhet az általuk kifejlesztet új módszer, amivel egyből nagy tisztaságú és koncentrációjú hangyasav keletkezik.

A kutatást vezető Haotian Wang csapata az egyetemen kiemelten olyan technológiák kifejlesztésén dolgozik, melyekkel hasznos végtermékeket állíthatnak elő az üvegházhatást okozó gázok felhasználásával. A kísérletek szerint az új katalizátorral a felhasznált energia 42 százalékát képesek hangyasav formájában elraktározni.

A vegyületet a vegyipar több területén is alapanyagként használják és ennél fontosabb, hogy a hidrogén tárolásában is fontos szerepet játszik, mivel több mint ezerszer akkora térfogatnyi hidrogént képes befogadni mint azt szoba-hőmérsékleten gáz formájában kitöltene. Ezzel megoldást kínálva a hidrogén hajtású járműveknél a hidrogén sűrítésének problémájára.

Az új módszer sikeréhez két fejlesztésre is szükség volt: az egyik a két dimenziós bizmut katalizátor, amíg a másik egy szilárd állapotú elektrolit használata volt, amivel a reaktor által végzett folyamatok lényegesen leegyszerűsödtek.

A kutatók elmondása szerint mivel a bizmut egy nehéz atom, ezért alacsonyabb a mobilitása, különösen a megfelelő reakciós körülmények mellett. Ennek már önmagában komoly előnyei vannak, amíg viszont az atomok struktúrája miatt a víz molekulákat is képes távol tartani a katalizátoról – ezzel elősegítve annak megőrzését.

Az anyag használatának másik nagy előnye, hogy a kutatók létrehoztak egy eljárást, amivel nagy mennyiségben is előállítható -ezzel lehetővé téve a tömeggyártást.

A polimer alapú szilár elektrolitra azért esett a kutatók választása, mivel a hangyasav előállítására használt hagyományos folyékony elektroliton alapuló módszereknél különböző sók hozzáadására van szükség az ionok átadásának biztosításához. Azonban a keletkező hangyasav elegyedik a sókkal, így további tisztítási lépésekre van szükség azok eltávolításához. A szilárd elektrolit esetében mivel nincs szükség sókra, így a gyártás menete is sokkal egyszerűbbé válik.

A szilárd elektrolit használatával továbbá magasabb koncentrációban tudják előállítani a hangyasavat – mivel az így nem elegyedik folyékony elektrolittal.

Az eddigi teszteknél a kísérleti reaktor segítségével a kutatók 100 órán át képesek voltak folyamatosan előállítani hangyasavat, amíg a katalizátoron csak elenyésző degradáció nyomait látták. A csapat szerint a hangyasavon felül minimális változtatásokkal és optimalizálással ecetsavat, etanolt és propanolt is elő lehet állítani.

A szakértők szerint a módszer egy újabb alternatív lehetőséget kínál arra, hogy megújuló energiaforrásokból származó áramot a levegőben lévő szén-dioxid megkötésével egy új később üzemanyagként – vagy alapanyagként – használható vegyületté alakítsák.

Forrás: nature.com

Megosztás

Legutóbbi tartalom

Hanggal és fénnyel együtt értek el hatalmas adatátviteli sebességet

Kutatók áttörést értek el a terahertz-es kvantum lézerek terén, melyekkel így már akár 100 Gbit/s-es adatátviteli sebességet is el tudtak…

2020-02-18

Megfelelő stimulációval is ‘felébreszthető’ az öntudat

Az idegtudomány egyik központi kérdése, hogy mi is az öntudat és hogy az agy mely részéből ered. Egy új kutatás…

2020-02-18

Már karnyújtásnyira van a fotoszintézis teljes megértése

A növények már több száz millió éve nyerik éltető energiájukat a napból, viszont az algák és a fotoszintetizáló baktériumok még…

2020-02-11

Az egyik eddigi legnagyobb rákkutató projekt megmutatja milyen mutációk állnak a betegségek mögött

Egy hatalmas nemzetközi tanulmány keretében rögzítik a rákos megbetegedések kiváltó okait, ezzel azt célozva, hogy olyan DNS hibákat tudjanak kimutatni,…

2020-02-11

A Föld keringési pályájának megváltozása is komoly szerepet játszott a tömeges kihalásokban

Egyre biztosabbak vagyunk benne, hogy a globális klímaváltozás mögött az emberi tevékenységek hatásai rejlenek és ezzel fokozatosan közelítünk a hatodik…

2020-02-11

Egyes darazsak képesek az arcfelismerésre

Egy darázs faj tagjai képesek megkülönböztetni társaikat az arcuk alapján. Ez a rovarok körében rendkívül ritka és a faj csoportos…

2020-02-03

Ez a weboldal cookie-kat használ.

Elolvasom