Aqueste article es estat revisat en acòrdi amb los procediments e politicas editorialas de Science X. Los redactors an soslinhat las qualitats seguentas en tot assegurar l'integritat del contengut:
Lo dioxid de carbòni (CO2) es a l'encòp una ressorsa essenciala per la vida sus Tèrra e un gas d'efièch de sèrra que contribuís al rescalfament climatic. Uèi, los scientifics estudian lo dioxid de carbòni coma una ressorsa promesa per la produccion de combustibles renovelables, bas en carbòni e de produches quimics de nauta valor.
Lo desfís pels cercaires es d'identificar de biaisses eficients e rentables de convertir lo dioxid de carbòni en intermediaris de carbòni de nauta qualitat coma lo monoxid de carbòni, lo metanòl o l'acid formic.
Una còla de recerca menada per KK Neuerlin del Laboratòri Nacional d'Energias Renovelablas (NREL) e de collaborators del Laboratòri Nacional d'Argonne e del Laboratòri Nacional d'Oak Ridge an trobat una solucion promesa a aquel problèma. L'equipa desvolopèt un metòde de conversion per produire d'acid formic a partir de dioxid de carbòni en utilizant d'electricitat renovelable amb una eficiéncia energetica e una durabilitat nauta.
L'estudi, intitulat "Arquitectura d'assemblatge d'electrodes de membrana escalabla per una conversion electroquimica eficienta del dioxid de carbòni en acid formic", foguèt publicat dins la revista Nature Communications.
L'acid formic es un intermediari quimic potencial amb una granda varietat d'aplicacions, mai que mai coma matèria primièra dins las industrias quimicas o biologicas. L'acid formic es tanben estat identificat coma una matèria primièra per la biorafinacion en combustible d'aviacion net.
L'electròlisi de CO2 resulta dins la reduccion de CO2 a d'intermediaris quimics coma l'acid formic o de moleculas coma l'etilèn quand un potencial electric es aplicat a la cellula electrolitica.
L'assemblatge membrana-electròde (MEA) dins un electrolisaire consistís tipicament d'una membrana conductritz d'ions (membrana d'escambi de cation o d'anions) entrepausada entre dos electrodes consistent en un electrocatalisador e un polimèr conductor d'ions.
En utilizant l'expertisa de l'equipa en tecnologias de cellulas de combustible e l'electrolisi d'idrogèn, estudièron divèrsas configuracions de MEA dins de cellulas electroliticas per comparar la reduccion electroquimica de CO2 a l'acid formic.
En foncion de l'analisi de falhida de divèrses dessenhs, l'equipa cerquèt d'espleitar las limitacions dels ensembles de materials existents, particularament la manca de refús d'ions dins las membranas d'escambi d'anions actualas, e de simplificar lo dessenh global del sistèma.
L'invencion per KS Neierlin e Leiming Hu de NREL èra un electrolisator MEA melhorat en utilizant una novèla membrana d'escambi de cations traucada. Aquesta membrana traucada provesís una produccion d'acid formic coerenta e fòrça selectiva e simplifica lo dessenh en utilizant de compausants fòra de la botiga.
"Los resultats d'aqueste estudi representan un cambiament de paradigma dins la produccion electroquimica d'acids organics coma l'acid formic", çò diguèt lo coautor Neierlin. "L'estructura de membrana traucada redusís la complexitat dels dessenhs precedents e pòt tanben èsser utilizada per melhorar l'eficiéncia energetica e la durabilitat d'autres dispositius de conversion de dioxid de carbòni electroquimics."
Coma amb tota percepcion scientifica, es important de comprene los factors de còst e la factibilitat economica. En trabalhant a travèrs de departaments, los cercaires de NREL Zhe Huang e Tao Ling presentèron una analisi tecnoeconomica identificant de biaisses d'aténher la paritat de còst amb los procèsses de produccion industriala d'acid formic actuals quand lo còst de l'electricitat renovelable es a o en dejós de 2,3 centimes per quilowatt-ora.
"L'equipa obtenguèt aqueles resultats en utilizant de catalisadors comercialament disponibles e de materials de membrana polimèra, del temps que creèt un dessenh MEA que profiècha de l'escalabilitat de las pilas de combustible modèrnas e de las usinas d'electrolisi d'idrogèn", çò diguèt Neierlin.
"Los resultats d'aquela recerca poirián ajudar a convertir lo dioxid de carbòni en combustibles e produches quimics en utilizant d'electricitat e d'idrogèn renovelables, en accelerant la transicion cap a l'escalament e la comercializacion."
Las tecnologias de conversion electroquimica son un element central del programa d'Electrons a Moleculas de NREL, que se centra sus l'idrogèn renovelable de la generacion seguenta, los combustibles zèro, los produches quimics e los materials per de processus accionats electricament.
"Nòstre programa explora de biaisses d'utilizar l'electricitat renovelable per convertir de moleculas coma lo dioxid de carbòni e l'aiga en compausats que pòdon servir de fonts d'energia", çò diguèt Randy Cortright, director de l'estrategia de transferiment d'electrons e/o de precursors de NREL per la produccion de combustible. o de substàncias quimicas.”
"Aquesta recerca de conversion electroquimica provesís una percussion que pòt èsser utilizada dins una gama de processus de conversion electroquimica, e esperam de resultats mai prometeires d'aqueste grop."
Informacion suplementària: Leiming Hu et al., Arquitectura d'assemblatge d'electrodes de membrana escalable per una conversion electroquimica eficienta de CO2 en acid formic, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-43409-6
Se rencontratz una error d'escritura, d'inexactitud, o se volètz sometre una demanda per modificar lo contengut d'aquesta pagina, mercés d'utilizar aqueste formulari. Per de questions generalas, mercés d'utilizar nòstre formulari de contacte. Per de comentaris generals, utilizatz la seccion de comentaris publics çai-jos (seguissètz las instruccions).
Vòstre comentari es fòrça important per nosautres. Pasmens, a causa del naut volum de messatges, podèm pas garantir una responsa personalizada.
Vòstra adreça de corrièl es sonque utilizada per dire als destinataris qual mandèt lo corrièl. Ni vòstra adreça ni l'adreça del destinatari seràn utilizadas per cap d'autra tòca. Las informacions qu'introdusissètz apareisseràn dins vòstre corrièl e seràn pas emmagazinadas per Tech Xplore jos cap de forma.
Aqueste sit web utiliza de cookies per facilitar la navegacion, analisar vòstre usatge de nòstres servicis, collectar de donadas de personalizacion publicitària e provesir de contengut de tèrces. En utilizant nòstre site web, reconeissètz qu'avètz legit e comprés nòstra Politica de confidencialitat e las Condicions d'Utilizacion.