An féidir dé-ocsaíd charbóin a thiontú ina bhreosla?
1. Conas CO2 a thiontú ina bhreosla?
Gcéad dul síos, ag baint úsáide as fuinneamh na gréine a thiontú dé-ocsaíd charbóin agus uisce isteach i breosla. Úsáideann taighdeoirí fuinneamh na gréine chun dé-ocsaíd charbóin agus uisce a scoilt chun gáis a tháirgeadh mar hidrigin, aonocsaíd charbóin nó meatán, a phróiseáiltear ansin chun iad a thiontú ina gceimiceáin is féidir a úsáid mar bhreosla. Ar an mbealach seo, d'éirigh leis na heolaithe dé-ocsaíd charbóin a thiontú ina aonocsaíd charbóin, atá ag teastáil le haghaidh imoibriú Zviack (Zviack).
Sa dara háit, úsáidtear miocróib chun dé-ocsaíd charbóin a thiontú ina ábhar orgánach. Ag baint úsáide as microorganisms (lena n-áirítear algaí agus baictéir, etc.) chun fótaisintéis a dhéanamh, fuinneamh solais a thiontú go díreach i bhfuinneamh ceimiceach, agus dé-ocsaíd charbóin a thiontú ina ábhar orgánach cosúil le siúcra chun breosla bithmhaise a tháirgeadh. Mar shampla, úsáideann taighdeoirí algaí chun fuinneamh na gréine agus dé-ocsaíd charbóin a thiontú go ola agus bithmhais eile chun rudaí cosúil le bithdhíosal agus bithghásailín a dhéanamh.
Ar deireadh, úsáidtear imoibriú ceimiceach chun an dé-ocsaíd charbóin a thiontú ina bhreosla. Mar shampla, úsáideann taighdeoirí imoibrithe teirmeimiceimiceacha nó leictriceimiceach chun dé-ocsaíd charbóin a thiontú go amóinia nó in orgánach eile, ar féidir iad a phróiseáil ina gceimiceáin ar féidir iad a úsáid mar bhreosla. Mar shampla, úsáidtear laghdú leictriceimiceach chun dé-ocsaíd charbóin a thiontú ina aigéid fhoirmiúla nó ina substaintí orgánacha amhail aigéad formach, a dhéantar a shintéisiú ina mbreoslaí, etc.
2. An féidir CO2 a thiontú go rudaí eile?
Substaintí is féidir a idir-thiontú le dé-ocsaíd charbóin plandaí, ainmhithe, miocrorgánaigh agus roinnt imoibrithe ceimiceacha san áireamh.
Is iad plandaí na tiontairí dé-ocsaíd charbóin is tábhachtaí. Déanann siad dé-ocsaíd charbóin a thiontú ina ábhar orgánach trí fhótaisintéis, rud a sholáthraíonn an fuinneamh a theastaíonn ó orgánaigh. Is é fótaisintéis an próiseas trína n-ionsúnn plandaí uisce agus dé-ocsaíd charbóin ó fhuinneamh na gréine, agus ansin na hadaimh charbóin a úsáid iontu chun siúcraí agus ábhar orgánach eile a dhéanamh, agus ocsaigin a scaoileadh. Úsáideann plandaí na hábhair orgánacha seo mar amhábhair dá bhfás agus dá n-atáirgeadh, agus scaoileann plandaí dé-ocsaíd charbóin freisin, rud a chríochnaíonn timthriall dé-ocsaíd charbóin.
Is féidir le hainmhithe agus le miocrorgánaigh dé-ocsaíd charbóin a thiontú go ocsaigin freisin tríd an bpróiseas riospráid, go háirithe roinnt orgánach muirí, mar shampla feamainn, etc., is féidir leo cuid mhór dé-ocsaíd charbóin a thiontú ina ábhar orgánach, rud a athraíonn an timpeallacht mhuirí.
Ina theannta sin, is féidir le roinnt imoibrithe ceimiceacha dé-ocsaíd charbóin a thiontú go substaintí eile freisin. Mar shampla, is féidir le gual a dhó dé-ocsaíd charbóin a thiontú go dé-ocsaíd sulfair agus uisce, agus is féidir le carbónáit chailciam dé-ocsaíd charbóin a thiontú go carbónáit chailciam, ar féidir é a úsáid chun ábhair a dhéanamh mar mhiotail agus stroighin. Ina theannta sin, is féidir le roinnt imoibrithe ceimiceacha dé-ocsaíd charbóin a thiontú ina hidreacarbóin, mar shampla meatán, agus iad a úsáid chun críocha éagsúla.
Go hachomair, tá plandaí, ainmhithe, miocróib, agus roinnt imoibrithe ceimiceacha in ann an comhshaol a athrú trí dhé-ocsaíd charbóin a thiontú ina substaintí eile.
3. An féidir linn CO2 a thiontú ar ais go gual?
Go teoiriciúil, is féidir freisin.
Cár tháinig an gual? Déantar é a tháirgeadh ag plandaí atá curtha sa talamh. Uaireanta tagann an eilimint charbóin i bplandaí ó phlandaí a ionsú dé-ocsaíd charbóin san aer agus iad a iompú ina ábhar orgánach trí fhótaisintéis. Mar sin, maidir leis an líon céanna mól d'adamh carbóin, tá fuinneamh dé-ocsaíd charbóin níos ísle ná fuinneamh guail. Mar sin, sa nádúr, is féidir leis an imoibriú guail a dhó chun dé-ocsaíd charbóin a ghiniúint dul ar aghaidh go spontáineach nuair a bhíonn an fuinneamh tosaigh (cosúil le adhainte) sásta, ach ní féidir leis an bpróiseas chun dé-ocsaíd charbóin a thiontú go hábhar orgánach dul ar aghaidh go spontáineach, agus caithfidh sé dul trí fhótaisintéis, agus tagann an fuinneamh ón ngrian.
Má labhairt linn faoi scagadh saorga, is féidir linn fótaisintéis agus próiseas foirmiú guail a insamhail. Mar sin féin, níl aon tairbhe eacnamaíoch ann ar chor ar bith.
4. An féidir CO2 a thiontú ina ghás nádúrtha?
Sea, ídíonn an modh ceimiceach go leor fuinnimh, agus mar sin is fiú an caillteanas an gnóthachan.
Tógann sé go leor ama crainn a chur, ag baint úsáide as an dúlra chun claochlú, agus éilíonn sé iarrachtaí fadtéarmacha gach duine, agus ní gá go laghdóidh beartais dhaingne, comhsheasmhacha, praiticiúla agus éifeachtacha Z-F chun fásra an domhain a mhéadú. Tar éis don fhásra dé-ocsaíd charbóin a ithe, trí screamh an domhain a ghluaiseacht, iompaíonn sé ina ola, srl.
Tá cineál gráin ann freisin a ionsúnn dé-ocsaíd charbóin, agus go díreach a tháirgeann alcól agus bithghás ó ghráin agus tuí, rud atá ina chlaochlú freisin
5. Cad a tharlaíonn nuair a mheascann dé-ocsaíd charbóin agus hidrigin?
Dé-ocsaíd charbóin agus is féidir le hidrigin imoibriú chun táirgí éagsúla a tháirgeadh faoi choinníollacha imoibrithe éagsúla:
1. Imoibríonn dé-ocsaíd charbóin agus hidrigin ag teocht ard chun aonocsaíd charbóin agus uisce a fhoirmiú;
2. Imoibríonn dé-ocsaíd charbóin agus hidrigin faoi theocht ard agus brú ard chun meatán agus uisce a fhoirmiú. Is é meatán an tsubstaint orgánach is simplí agus an phríomh-chomhpháirt de ghás nádúrtha, bithghás, gás pit, etc., ar a dtugtar gás de ghnáth;
3. Imoibríonn dé-ocsaíd charbóin agus hidrigin ag teocht ard agus cuireann siad cumaisc ruthenium-fosfín-cróimiam catalaíoch chun meatánól a tháirgeadh, arb é an t-alcól monohydric sáithithe is simplí agus is leacht gan dath agus so-ghalaithe le boladh alcóil. Úsáidtear é chun formaildéad agus Lotnaidicídí, etc., a tháirgeadh agus úsáidtear é mar eastóscán d'ábhar orgánach agus dínádúraithe le haghaidh alcóil.
6. Dé-ocsaíd charbóin a thiontú ina breoslaí leachtacha
D’éirigh le ceimiceoirí in Ollscoil Illinois breosla a chruthú ó uisce, dé-ocsaíd charbóin agus solas infheicthe trí fhótaisintéis shaorga. Trí dhé-ocsaíd charbóin a thiontú ina móilíní níos casta ar nós própán, tá teicneolaíocht fuinnimh glas tar éis bogadh ar aghaidh go rathúil chun barrachas dé-ocsaíd charbóin a úsáid agus fuinneamh na gréine a stóráil i bhfoirm bannaí ceimiceacha le húsáid le linn tréimhsí íseal solas na gréine agus buaicéileamh ar fhuinneamh.
Úsáideann plandaí solas na gréine chun imoibriú uisce agus dé-ocsaíd charbóin a thiomáint chun glúcós ardfhuinnimh a tháirgeadh chun fuinneamh na gréine a stóráil. Sa staidéar nua, d'fhorbair na taighdeoirí imoibriú saorga ag baint úsáide as nanacháithníní óir leictreon-saibhir mar chatalaíoch chun dé-ocsaíd charbóin agus uisce a thiontú go breosla ag baint úsáide as an solas glas infheicthe a úsáideann plandaí i bhfótaisintéis nádúrtha. Foilsíodh na torthaí nua seo san iris Nature Communications.
“Is é an sprioc atá againn hidreacarbóin chasta, inleachtaithe a tháirgeadh ó ró-dhé-ocsaíd charbóin agus foinsí fuinnimh inbhuanaithe cosúil le fuinneamh na gréine,” a dúirt Prashant Jain, ollamh le ceimic agus comhúdar staidéir. "Tá breoslaí leachtacha iontach mar go bhfuil siad comhoiriúnach le breoslaí gásacha. Tá siad níos éasca, níos sábháilte agus níos eacnamaí le hiompar, agus tá siad déanta as móilíní slabhra fada le níos mó bannaí, rud a chiallaíonn go bhfuil siad níos dlúithe fuinnimh."
I saotharlann Jain, d’úsáid Sungju Yu, taighdeoir iardhochtúireachta agus céad údar an staidéir, catalaíoch miotail chun solas glas a ionsú agus chun na leictreoin agus na prótóin a iompar a theastaíonn le haghaidh imoibriú ceimiceach dé-ocsaíd charbóin agus uisce, ag gníomhú mar chlóraifill i bhfótaisintéis nádúrtha.
Oibríonn nanacháithníní óir go háirithe go maith mar chatalaíoch mar go n-imoibríonn a ndromchlaí go héasca le móilíní dé-ocsaíd charbóin, ag ionsú go héifeachtach fuinneamh solais gan bhriseadh síos cosúil le miotail eile atá seans maith le meirge, dúirt Jain.
Tá go leor bealaí ann chun an fuinneamh atá stóráilte i mbannaí ceimiceacha breoslaí hidreacarbóin a scaoileadh. Mar sin féin, mar gheall ar an mbealach simplí agus traidisiúnta chun é a dhó, bheadh níos mó dé-ocsaíd charbóin ar fáil, rud a théann i gcoinne an smaoineamh maidir le fuinneamh na gréine a ghabháil agus a stóráil ar an gcéad dul síos, a dúirt Jain.
“Tá feidhmchláir neamhthraidisiúnta eile déanta ar hidreacarbóin ar an mbealach seo,” a dúirt sé. "Is féidir leo sruth agus voltas a ghiniúint chun cealla breosla a chumhachtú. Tá go leor saotharlanna ar fud an domhain ag obair ar conas iad a dhéanamh níos éifeachtaí." tiontaigh an fuinneamh ceimiceach i hidreacarbóin go fuinneamh leictreach.”
