211service.com
Benzino gamyba iš anglies dioksido
Chemikai įrodė, kad naudojant saulės energiją kartu su tinkamu katalizatoriumi anglies dioksidą galima paversti žaliava įvairiems gaminiams, įskaitant plastiką ir benziną, gaminti.
Saulės skirstytuvas: Gintaro spalvos puslaidininkis (galio fosfidas) kartu su metaliniais kontaktais yra dalis naujo įrenginio, kuris naudoja saulės energiją anglies dioksidui skaidyti, kad susidarytų anglies monoksidas.
Kalifornijos universiteto San Diege (UCSD) mokslininkai neseniai įrodė, kad silicio elektrodo absorbuojama ir į elektros energiją paverčiama šviesa gali padėti sukelti reakciją, kuri paverčia anglies dioksidą į anglies monoksidą ir deguonį. Anglies monoksidas yra vertinga prekinė cheminė medžiaga, plačiai naudojama plastikams ir kitiems gaminiams gaminti Cliffordas Kubiakas , UCSD chemijos profesorius. Tai taip pat yra pagrindinė sudedamoji dalis gaminant sintetinį kurą, įskaitant sintetines dujas (daugiausia anglies monoksido ir vandenilio mišinį), metanolį ir benziną.
Darbas yra dalis vis didėjančių pastangų rasti praktinį anglies dioksido, pagrindinės šiltnamio efektą sukeliančių dujų, panaudojimą Filipas Džesopas , chemijos profesorius Karalienės universitete Ontarijuje, Kanadoje. Anglies dioksidą paversti anglies monoksidu yra sunku, todėl Jessop sako, kad UCSD veikia įspūdingai ir įdomiai.
Bent jau iš pradžių toks procesas neturės reikšmingos įtakos šiltnamio efektą sukeliančių dujų mažinimui atmosferoje – tam prireiktų gana didelio masto operacijų, sako Kubiakas. Tačiau tikriausiai verta atlikti bet kokį cheminį procesą, kurį galite sukurti, kai CO2 naudojamas kaip žaliava, o ne galutinis produktas. Jis priduria, kad jei chemijos gamintojai vis tiek ketina pagaminti milijonus svarų plastiko, kodėl gi jų nepagaminus iš šiltnamio efektą sukeliančių dujų, o ne gaminant tonas šiltnamio efektą sukeliančių dujų?
Sistema taip pat gali būti nuolatinės saulės energijos problemos sprendimo dalis. Kad saulės baterijos būtų naudingos, kai saulė nešviečia, jų pagaminta elektros energija turi būti saugoma. Galimas praktiškas būdas tai padaryti – elektros energiją paversti chemine energija. Vienas populiarus būdas yra naudoti saulės elementus vandenilio gamybai, kuris vėliau galėtų būti naudojamas kuro elementuose. Tačiau vandenilio dujas transportuoti ir laikyti daug sunkiau nei skystąjį kurą, pavyzdžiui, benziną, kurio tūryje yra daug daugiau energijos nei vandenilyje. UCSD sistema rodo, kad galima panaudoti saulės energiją anglies monoksidui gaminti, kuris vėliau kartu su vandeniliu gali būti paverstas benzinu. Šiuo metu anglies monoksidas gaminamas iš gamtinių dujų ir anglies. Tačiau anglies dioksidas yra patrauklesnė žaliava iš dalies dėl to, kad ji yra labai pigi – iš tikrųjų pramonės įmonės sumokės už tai, kad ją pašalintų, sako Jessop. Yra labai mažai cheminių medžiagų, kurios yra pigesnės už nemokamas, o anglies dioksidas yra vienas iš jų, sako jis.
Prototipiniame įrenginyje saulės šviesa praeina per tirpale ištirpintą anglies dioksidą, kol ją sugeria puslaidininkinis katodas, kuris fotonus paverčia elektronais. Katalizatoriaus padedami elektronai reaguoja su anglies dioksidu ir prie elektrodo susidaro anglies monoksidas. Ant anodo – iš platinos pagamintas katalizatorius – vanduo paverčiamas deguonimi.
Norint pagaminti kurą, anglies monoksidas gali būti derinamas su vandeniliu, kad susidarytų sintetinės dujos pagal gerai žinomą technologiją, vadinamą Fischer-Tropsch procesu, kuris buvo plačiai naudojamas benzinui gaminti iš anglies. Tačiau naudojant naują sintetinių dujų kūrimo procesą, iškastinis kuras gali būti nereikalingas.
Sistema, kurią Kubiakas pradėjo kurti kaip deguonies gamybos būdą pilotuojamoms misijoms į Marsą, kurio atmosfera yra daug anglies dioksido, vis dar nebaigta. Pirmajame prototipe tik apie pusę reakcijoms reikalingos energijos tiekė saulė, o likusią dalį gavo iš išorės elektros. Taip yra todėl, kad mokslininkai nusprendė įrodyti koncepciją naudodami silicį kaip puslaidininkį. Dabar jie dirba su galio-fosfido puslaidininkiu, kuris turi tiksliai tinkamas elektronines savybes, kad sukeltų būtinas reakcijas naudojant vien saulės šviesą.
Šiuo ankstyvuoju etapu – Kubiakas teigia, kad komercinės sistemos gali būti už 10 metų – šiuo būdu degalų gamybos efektyvumas ir ekonomiškumas nėra žinomi. Kubiakas sako, kad tikėtina, kad didelio masto taikymams jo grupei reikės naudoti katalizatoriumi padengtas nanodaleles, kad padidintų paviršiaus plotą ir pagreitintų reakcijas.