Ғалымдар болашақта таза отын-энергетикалық технологияларға жол ашатын лазерлік технологияны ойлап тапты.
Бізге қазба отындарын, мұнай мен табиғи газды алмастырудың экологиялық таза және тұрақты тәсілдері қажет. Көмірқышқыл газы (СО2) – қазба отындарына негізделген барлық қызмет түрлері мен көздерден алынатын мол қалдық өнім. Бізге шамамен 35 миллиард метрикалық тонна көмірқышқыл газы бөлінеді планетаның атмосфераға жыл сайын бүкіл әлем бойынша электр энергиясын өндіретін электр станцияларының, көлік құралдарының және өнеркәсіптік қондырғылардың қалдық өнімі ретінде. СО2-нің жаһандық климатқа әсерін жеңілдету үшін бұл ысырап болған СО2-ны қолдануға болатын түрге айналдыруға болады энергия көміртегі тотығы және басқа да көп энергия көздері сияқты. Мысалы, CO2 сумен әрекеттесу энергияға бай сутегі газын шығарады, сутегімен әрекеттескенде көмірсутектер немесе спирт сияқты пайдалы химиялық заттарды шығарады. Мұндай өнімдер әртүрлі мақсаттарда және жаһандық өнеркәсіптік ауқымда қолданылуы мүмкін.
Электрокатализаторлар электрохимиялық реакцияларға қатысатын катализаторлар болып табылады - химиялық реакция жүріп жатқанда, бірақ электр қуаты да қатысады. Мысалы, дұрыс катализатор сутек пен оттегін бақыланатын түрде суды жасау үшін әрекеттесуге көмектесе алады, әйтпесе ол екі газдың кездейсоқ қоспасы болады. Немесе тіпті сутегі мен оттегіні жағу арқылы электр энергиясын өндіру үшін. Электрокатализаторлар химиялық реакциялардың жылдамдығын реакцияға жұмсамай өзгертеді немесе арттырады. CO2 контекстінде электрокатализаторлар CO2-ні қалағандай азайтудағы тиімділікке «қадамдық өзгерістерге» қол жеткізу тұрғысынан өзекті және перспективалы болып саналады.
Өкінішке орай, бұл электрокатализаторлар қалай жұмыс істейтінінің нақты механизмі толық түсінілмеген және ерітіндідегі белсенді емес молекулалардың «шуымен» қысқа мерзімді аралық молекулалардың қабаттарын ажырату маңызды мәселе болып қала береді. Механизмнің бұл шектеулі түсінігі электрокатализаторлар конструкциясының кез келген ықтимал өзгертуінде қиындықтар туғызады.
Ұлыбританияның Ливерпуль университетінің ғалымдары а лазерлікжылы жарияланған зерттеулерінде көмірқышқыл газын in-situ электрохимиялық қалпына келтіруге арналған спектроскопиялық әдістемеге негізделген. Табиғат катализі. Олар электрохимиялық тәжірибелермен бірге СО3-ны төмендететін перспективті электрокатализатор ретінде қарастырылатын катализаторды (Mn(bpy)(CO)2Br) зерттеу үшін алғаш рет тербеліс қосындысының генерациясын немесе VSFG спектроскопиясын қолданды. Реакцияның каталитикалық циклінде өте қысқа интервалға қатысатын маңызды делдалдардың әрекеті алғаш рет байқалды. VSFG технологиясы каталитикалық циклдегі өте қысқа өмір сүретін түрлердің мінез-құлқы мен қозғалысын бақылауға мүмкіндік береді, сондықтан электрокатализаторлардың қалай жұмыс істейтінін түсінуге көмектеседі. Сонымен, электрокатализаторлардың химиялық реакцияда қалай жұмыс істейтінінің нақты әрекеті түсініледі.
Бұл зерттеу кейбір күрделі химиялық жолдар туралы түсінік береді және электрокатализаторлар үшін жаңа конструкцияларды жасауға мүмкіндік береді. Зерттеушілер қазірдің өзінде осы техниканың сезімталдығын қалай жақсартуға болатынын зерттеп жатыр және сигнал мен шу қатынасын жақсарту үшін жаңа анықтау жүйесін әзірлеуде. Бұл тәсіл тиімді жолдарды ашуға көмектесуі мүмкін таза отын және көбірек әлеует жинайды таза энергия. Коммерциялық деңгейде тиімділікке қол жеткізу үшін мұндай процесті өнеркәсіптік ауқымда кеңейту қажет. Қазбалы отынды жағатын қондырғылардан өндірілетін СО2-нің үлкен көлемін өңдеу өнеркәсіпті дамытуды қажет етеді.
***
Дерек көздері
Neri G және т.б. 2018. Жерге мол катализатор арқылы көмірқышқыл газын қалпына келтіру кезінде электрод бетінде каталитикалық аралық өнімдерді анықтау. Табиғат катализі. https://doi.org/10.17638/datacat.liverpool.ac.uk/533
***
 is an abundant waste product produced by all activities and sources which rely on fossil fuels.){kind=link}