Naha karbon dioksida tiasa dirobih janten suluh?
1. Kumaha carana ngarobah CO2 kana suluh?
Kahiji, ngagunakeun tanaga surya pikeun ngarobah karbon dioksida jeung cai jadi suluh. Panaliti ngagunakeun tanaga surya pikeun meulah karbon dioksida sareng cai pikeun ngahasilkeun gas sapertos hidrogén, karbon monoksida atanapi métana, anu teras diolah pikeun ngarobih kana bahan kimia anu tiasa dianggo salaku suluh. Ku cara kieu, para ilmuwan geus junun ngarobah karbon dioksida jadi karbon monoksida, nu diperlukeun pikeun réaksi Zviack (Zviack).
Kadua, mikroba dipaké pikeun ngarobah karbon dioksida jadi bahan organik. Ngagunakeun mikroorganisme (kaasup ganggang jeung baktéri, jsb) pikeun ngalakukeun fotosintésis, ngarobah énérgi cahaya langsung kana énergi kimia, sarta ngarobah karbon dioksida jadi bahan organik kayaning gula pikeun ngahasilkeun suluh biomassa. Contona, panalungtik ngagunakeun ganggang pikeun ngarobah tanaga surya jeung karbon dioksida kana minyak jeung biomassa séjén pikeun nyieun hal kawas biodiesel jeung biogasoline.
Tungtungna, réaksi kimia dipaké pikeun ngarobah karbon dioksida jadi suluh. Contona, panalungtik ngagunakeun réaksi térmokimia atawa éléktrokimia pikeun ngarobah karbon dioksida jadi amonia atawa bahan organik lianna, nu saterusna bisa diolah jadi bahan kimia nu bisa dijadikeun suluh. Contona, réduksi éléktrokimia dipaké pikeun ngarobah karbon dioksida jadi asam formal atawa zat organik saperti asam format, nu saterusna disintésis jadi suluh, jsb.
2. Bisa CO2 dirobah jadi hal séjén?
Zat nu bisa interconvert kalawan karbon dioksida ngawengku tutuwuhan, sasatoan, mikroorganisme jeung sababaraha réaksi kimiawi.
Tutuwuhan mangrupikeun konvérsi karbon dioksida anu paling penting. Aranjeunna ngarobah karbon dioksida jadi zat organik ngaliwatan fotosintésis, sahingga nyadiakeun énergi diperlukeun ku organisme. Fotosintésis nyaéta prosés dimana tutuwuhan nyerep cai jeung karbon dioksida tina énergi panonpoé, tuluy ngagunakeun atom karbon di jerona pikeun nyieun gula jeung zat organik lianna, bari ngaleupaskeun oksigén. Bahan-bahan organik ieu dianggo ku pepelakan salaku bahan baku pikeun kamekaran sareng réproduksi, sareng karbon dioksida ogé dikaluarkeun ku pepelakan, sahingga ngalengkepan siklus karbon dioksida.
Sato jeung mikroorganisme ogé bisa ngarobah karbon dioksida jadi oksigén ngaliwatan prosés réspirasi, utamana sababaraha organisme laut, kayaning juket laut, jsb, maranéhna bisa ngarobah jumlah badag karbon dioksida kana zat organik, kukituna ngarobah lingkungan laut.
Sajaba ti éta, sababaraha réaksi kimiawi ogé bisa ngarobah karbon dioksida jadi zat séjén. Contona, ngaduruk batubara bisa ngarobah karbon dioksida jadi walirang dioksida jeung cai, sarta kalsium karbonat bisa ngarobah karbon dioksida jadi kalsium karbonat, nu bisa dipaké pikeun nyieun bahan kayaning logam jeung semén. Salaku tambahan, sababaraha réaksi kimia ogé tiasa ngarobih karbon dioksida janten hidrokarbon, sapertos métana, sareng dianggo pikeun sagala rupa kaperluan.
Kasimpulanana, tatangkalan, sasatoan, mikroba, jeung sababaraha réaksi kimiawi kabéh bisa ngarobah lingkungan ku cara ngarobah karbon dioksida jadi zat séjén.
3. Dupi urang ngarobah CO2 deui jadi batubara?
Dina tiori, éta ogé mungkin.
Ti mana asalna batubara? Éta dihasilkeun ku pepelakan anu dikubur dina taneuh. Unsur karbon dina tutuwuhan kadang asalna tina tutuwuhan nyerep karbon dioksida dina hawa sarta ngarobahna kana zat organik ngaliwatan fotosintésis. Ku alatan éta, pikeun jumlah sarua mol atom karbon, énergi karbon dioksida leuwih handap batan batubara. Ku alatan éta, di alam, réaksi ngaduruk batubara pikeun ngahasilkeun karbon dioksida bisa lumangsung sacara spontan nalika énergi awal (sapertos ignition) puas, tapi prosés ngarobah karbon dioksida jadi bahan organik teu bisa lumangsung sacara spontan, sarta kudu ngaliwatan fotosintésis, sarta énergi asalna tina panonpoé.
Lamun urang ngobrol ngeunaan pemurnian jieunan, urang bisa simulate fotosintésis jeung prosés formasi batubara. Tapi, teu aya kauntungan ékonomi pisan.
4. Naha CO2 tiasa dirobih janten gas alam?
Sumuhun, metoda kimia meakeun loba énergi, jadi gain sia rugi.
Penanaman tangkal, ngagunakeun alam pikeun transformasi, butuh waktu lila, sarta merlukeun usaha jangka panjang dulur urang, sarta Z-F teguh, konsisten, praktis, jeung kawijakan éféktif pikeun ngaronjatkeun vegetasi bumi, teu ngurangan eta. Sanggeus vegetasi meakeun karbon dioksida, ngaliwatan gerakan kerak bumi, robah jadi minyak, jsb kawas jaman baheula.
Aya ogé jenis gandum anu nyerep karbon dioksida, sareng langsung ngahasilkeun alkohol sareng biogas tina gandum sareng jarami, anu ogé mangrupikeun transformasi.
5. Naon kajadian nalika karbon dioksida jeung hidrogén campur?
Karbon dioksida jeung hidrogén bisa meta pikeun ngahasilkeun produk béda dina kaayaan réaksi béda:
1. Karbon dioksida jeung hidrogén meta dina suhu luhur pikeun ngabentuk karbon monoksida jeung cai;
2. Karbon dioksida jeung hidrogén meta dina suhu luhur jeung tekanan luhur pikeun ngabentuk métana jeung cai. Métana nyaéta zat organik pangbasajanna jeung komponén utama gas alam, biogas, gas pit, jeung sajabana, ilahar disebut gas;
3. Karbon dioksida jeung hidrogén meta dina suhu luhur tur nambahkeun sanyawa katalis ruthenium-phosphine-kromium pikeun ngahasilkeun métanol, nu pangbasajanna jenuh alkohol monohydric sarta mangrupa cairan teu warnaan jeung volatile kalawan bau alkohol. Hal ieu dipaké pikeun ngahasilkeun formaldehida jeung péstisida, jsb, sarta dipaké salaku extractant pikeun zat organik jeung denaturant pikeun alkohol.
6. Ngarobah karbon dioksida jadi suluh cair
Kimiawan di Universitas Illionis geus junun nyieun suluh tina cai, karbon dioksida jeung cahaya katempo ngaliwatan fotosintésis jieunan. Ku cara ngarobah karbon dioksida jadi molekul nu leuwih kompleks saperti propana, téhnologi énérgi héjo geus suksés pindah ka hareup pikeun ngamangpaatkeun kaleuwihan karbon dioksida jeung nyimpen tanaga surya dina bentuk beungkeut kimia pikeun pamakéan salila période cahya panonpoé lemah sareng paménta énergi puncak.
Tutuwuhan ngagunakeun cahaya panonpoe pikeun ngajalankeun réaksi cai jeung karbon dioksida pikeun ngahasilkeun glukosa-énergi tinggi pikeun nyimpen tanaga surya. Dina ulikan anyar, para panalungtik ngembangkeun réaksi jieunan maké nanopartikel emas-euyeub éléktron salaku katalis pikeun ngarobah karbon dioksida jeung cai kana suluh ngagunakeun lampu héjo katempo yén tutuwuhan dipaké dina fotosintésis alam. Papanggihan anyar ieu diterbitkeun dina jurnal Nature Communications.
"Tujuan kami nyaéta pikeun ngahasilkeun kompléks, hidrokarbon liquefiable tina kaleuwihan karbon dioksida jeung sumber énergi sustainable kawas tanaga surya," ceuk Prashant Jain, profesor kimia jeung ulikan ko-panulis. "Suluh cair idéal sabab cocog sareng bahan bakar gas. Éta langkung gampang, langkung aman sareng langkung ekonomis pikeun diangkut, sareng didamel tina molekul ranté panjang sareng langkung seueur beungkeut, anu hartosna langkung padet énergi."
Di lab Jain, Sungju Yu, panalungtik postdoctoral sareng panulis munggaran pangajian, ngagunakeun katalis logam pikeun nyerep lampu héjo sareng ngangkut éléktron sareng proton anu dipikabutuh pikeun réaksi kimia karbon dioksida sareng cai, janten klorofil dina fotosintésis alam.
Nanopartikel emas dianggo utamana ogé salaku katalis sabab surfaces maranéhanana gampang meta jeung molekul karbon dioksida, éféktif nyerep énergi cahaya tanpa ngarecah kawas logam rawan karat lianna, ceuk Jain.
Aya seueur cara pikeun ngaleupaskeun énergi anu disimpen dina beungkeut kimia bahan bakar hidrokarbon. Sanajan kitu, cara basajan tur tradisional ngaduruk eta bakal mungkas nepi ngahasilkeun leuwih karbon dioksida, nu mana ngalawan gagasan néwak jeung nyimpen tanaga surya di tempat munggaran, ceuk Jain.
"Aya aplikasi non-tradisional séjén tina hidrokarbon dijieun ku cara kieu," cenahna. "Aranjeunna tiasa ngahasilkeun arus sareng tegangan pikeun ngawasa sél suluh. Aya seueur laboratorium di sakumna dunya anu ngusahakeun cara ngajantenkeunana langkung éfisién." ngarobah énergi kimia dina hidrokarbon kana énergi listrik.
