ಹೊಸ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ದ್ರವ ಇಂಧನವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ

ಕೆಳಗಿನ ಫಾರ್ಮ್ ಅನ್ನು ಭರ್ತಿ ಮಾಡಿ ಮತ್ತು “ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ದ್ರವ ಇಂಧನವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಹೊಸ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಸುಧಾರಣೆಗಳ” ಪಿಡಿಎಫ್ ಆವೃತ್ತಿಯನ್ನು ನಾವು ನಿಮಗೆ ಇಮೇಲ್ ಮಾಡುತ್ತೇವೆ
ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ (CO2) ಎನ್ನುವುದು ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಇಂಧನಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯ ಹಸಿರುಮನೆ ಅನಿಲವನ್ನು ಸುಡುವ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ಸುಸ್ಥಿರ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಉಪಯುಕ್ತ ಇಂಧನಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದು. CO2 ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಇಂಧನ ಫೀಡ್‌ಸ್ಟಾಕ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಒಂದು ಭರವಸೆಯ ಮಾರ್ಗವೆಂದರೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಕಡಿತ ಎಂಬ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ. ಆದರೆ ವಾಣಿಜ್ಯಿಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯವಾಗಲು, ಹೆಚ್ಚು ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಇಂಗಾಲ-ಸಮೃದ್ಧ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲು ಅಥವಾ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ. ಈಗ, ನೇಚರ್ ಎನರ್ಜಿ ಜರ್ನಲ್ನಲ್ಲಿ ವರದಿಯಾದಂತೆ, ಲಾರೆನ್ಸ್ ಬರ್ಕ್ಲಿ ನ್ಯಾಷನಲ್ ಲ್ಯಾಬೊರೇಟರಿ (ಬರ್ಕ್ಲಿ ಲ್ಯಾಬ್) ಸಹಾಯಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ ಬಳಸುವ ತಾಮ್ರದ ವೇಗವರ್ಧಕದ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಹೊಸ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಆಯ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.
"ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ ತಾಮ್ರವು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ವೇಗವರ್ಧಕವಾಗಿದೆ ಎಂದು ನಮಗೆ ತಿಳಿದಿದ್ದರೂ, ಇದು ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಉತ್ಪನ್ನಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಯ್ಕೆ ಒದಗಿಸುವುದಿಲ್ಲ" ಎಂದು ಬರ್ಕ್ಲಿ ಲ್ಯಾಬ್‌ನ ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಜ್ಞಾನ ವಿಭಾಗದ ಹಿರಿಯ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಮತ್ತು ಬರ್ಕ್ಲಿಯ ಕ್ಯಾಲಿಫೋರ್ನಿಯಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಅಲೆಕ್ಸಿಸ್ ಹೇಳಿದರು. ಕಾಗುಣಿತ ಹೇಳಿದರು. "ಈ ರೀತಿಯ ಆಯ್ದತೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ನೀವು ವಿವಿಧ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಮಾಡಲು ವೇಗವರ್ಧಕದ ಸ್ಥಳೀಯ ಪರಿಸರವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು ಎಂದು ನಮ್ಮ ತಂಡವು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ."
ಹಿಂದಿನ ಅಧ್ಯಯನಗಳಲ್ಲಿ, ವಾಣಿಜ್ಯ ಮೌಲ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಇಂಗಾಲ-ಸಮೃದ್ಧ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ವಾತಾವರಣವನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಸಂಶೋಧಕರು ನಿಖರವಾದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಆದರೆ ಈ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ನೀರು ಆಧಾರಿತ ವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ವಿಶಿಷ್ಟ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ವಾಭಾವಿಕವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿವೆ.
ಇಂಧನ ಜೀವಕೋಶದ ನೀರಿನ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದಾದ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು, ಇಂಧನ ಸಚಿವಾಲಯದ ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಸನ್ಶೈನ್ ಅಲೈಯನ್ಸ್‌ನ ಎನರ್ಜಿ ಇನ್ನೋವೇಶನ್ ಸೆಂಟರ್ ಯೋಜನೆಯ ಭಾಗವಾಗಿ, ಬೆಲ್ ಮತ್ತು ಅವರ ತಂಡವು ಅಯಾನೋಮರ್‌ನ ತೆಳುವಾದ ಪದರಕ್ಕೆ ತಿರುಗಿತು, ಇದು ಕೆಲವು ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಅಣುಗಳನ್ನು (ಅಯಾನುಗಳು) ಹಾದುಹೋಗಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಇತರ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಹೊರಗಿಡಿ. ಅವುಗಳ ಹೆಚ್ಚು ಆಯ್ದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ, ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪರಿಸರದ ಮೇಲೆ ಬಲವಾದ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಲು ಅವು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಸೂಕ್ತವಾಗಿವೆ.
ಬೆಲ್ ಗ್ರೂಪ್‌ನ ಪೋಸ್ಟ್‌ಡಾಕ್ಟರಲ್ ಸಂಶೋಧಕ ಮತ್ತು ಕಾಗದದ ಮೊದಲ ಲೇಖಕ ಚಾನಿಯಾನ್ ಕಿಮ್, ತಾಮ್ರದ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಎರಡು ಸಾಮಾನ್ಯ ಅಯಾನೊಮರ್‌ಗಳಾದ ನಾಫಿಯಾನ್ ಮತ್ತು ಸಸ್ಟೈನಿಯನ್ ನೊಂದಿಗೆ ಲೇಪಿಸಲು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ಉಪಯುಕ್ತ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳಾಗಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದಾದ ಇಂಗಾಲ-ಸಮೃದ್ಧ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಿರ್ದೇಶಿಸಲು ಪಿಹೆಚ್ ಮತ್ತು ನೀರು ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಸೇರಿದಂತೆ ವೇಗವರ್ಧಕದ ಸಮೀಪ ಪರಿಸರವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬೇಕು ಎಂದು ತಂಡವು hyp ಹಿಸಿದೆ. ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಮತ್ತು ದ್ರವ ಇಂಧನಗಳು.
ಸಂಶೋಧಕರು ಪ್ರತಿ ಅಯಾನೊಮರ್‌ನ ತೆಳುವಾದ ಪದರವನ್ನು ಮತ್ತು ಎರಡು ಅಯಾನೊಮರ್‌ಗಳ ಡಬಲ್ ಲೇಯರ್ ಅನ್ನು ತಾಮ್ರದ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗೆ ಪಾಲಿಮರ್ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತಾರೆ ಮತ್ತು ಚಲನಚಿತ್ರವನ್ನು ರಚಿಸಿದರು, ಅದನ್ನು ಅವರು ಕೈಯಿಂದ ಆಕಾರದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಕೋಶದ ಒಂದು ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಸೇರಿಸಬಹುದು. ಬ್ಯಾಟರಿಗೆ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಚುಚ್ಚಿದಾಗ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವಾಗ, ಅವು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಒಟ್ಟು ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತವೆ. ನಂತರ ಅವರು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪಕ್ಕದ ಜಲಾಶಯದಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದ ಅನಿಲ ಮತ್ತು ದ್ರವವನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತಾರೆ. ಎರಡು-ಪದರದ ಪ್ರಕರಣಕ್ಕಾಗಿ, ಇಂಗಾಲ-ಸಮೃದ್ಧ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಸೇವಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯ 80% ನಷ್ಟು ಭಾಗವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ಅವರು ಕಂಡುಕೊಂಡರು-ಅನ್ಕೋಟೆಡ್ ಪ್ರಕರಣದಲ್ಲಿ 60% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು.
"ಈ ಸ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಚ್ ಲೇಪನವು ಎರಡೂ ಪ್ರಪಂಚಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾದದ್ದನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ: ಹೆಚ್ಚಿನ ಉತ್ಪನ್ನ ಆಯ್ಕೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಚಟುವಟಿಕೆ" ಎಂದು ಬೆಲ್ ಹೇಳಿದರು. ಡಬಲ್-ಲೇಯರ್ ಮೇಲ್ಮೈ ಇಂಗಾಲ-ಸಮೃದ್ಧ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರವಲ್ಲ, ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಲವಾದ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಚಟುವಟಿಕೆಯ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
ತಾಮ್ರದ ಮೇಲಿರುವ ಲೇಪನದಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ CO2 ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪರಿಣಾಮವೇ ಸುಧಾರಿತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ತೀರ್ಮಾನಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಎರಡು ಅಯಾನೊಮರ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗುವ negative ಣಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ಅಣುಗಳು ಕಡಿಮೆ ಸ್ಥಳೀಯ ಆಮ್ಲೀಯತೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ. ಈ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಅಯಾನೊಮರ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ವ್ಯಾಪಾರ-ವಹಿವಾಟುಗಳನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಸುಧಾರಿಸುವ ಸಲುವಾಗಿ, ಸಂಶೋಧಕರು ಈ ಹಿಂದೆ ಸಾಬೀತಾಗಿರುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದತ್ತ ತಿರುಗಿದರು, ಇದು ಅಯೋನೋಮರ್ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು CO2 ಮತ್ತು PH: ಪಲ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಮತ್ತೊಂದು ವಿಧಾನವಾಗಿ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ. ಡಬಲ್-ಲೇಯರ್ ಅಯಾನೊಮರ್ ಲೇಪನಕ್ಕೆ ಪಲ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಸಂಶೋಧಕರು ಅನ್ಕೋಟೆಡ್ ತಾಮ್ರ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಇಂಗಾಲ-ಸಮೃದ್ಧ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಲ್ಲಿ 250% ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದ್ದಾರೆ.
ಕೆಲವು ಸಂಶೋಧಕರು ತಮ್ಮ ಕೆಲಸವನ್ನು ಹೊಸ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಿದರೂ, ವೇಗವರ್ಧಕದ ಆವಿಷ್ಕಾರವು ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ. ವೇಗವರ್ಧಕ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಪರಿಸರವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದು ಹೊಸ ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ.
"ನಾವು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಹೊಸ ವೇಗವರ್ಧಕದೊಂದಿಗೆ ಬಂದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರದ ಬಗ್ಗೆ ನಮ್ಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದೇವೆ ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧಕ ತಾಣದ ಪರಿಸರವನ್ನು ಹೇಗೆ ಬದಲಾಯಿಸುವುದು ಎಂಬುದರ ಕುರಿತು ಯೋಚಿಸಲು ನಮಗೆ ಮಾರ್ಗದರ್ಶನ ನೀಡಲು ಈ ಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಿದರು" ಎಂದು ಹಿರಿಯ ಎಂಜಿನಿಯರ್ ಆಡಮ್ ವೆಬರ್ ಹೇಳಿದರು. ಬರ್ಕ್ಲಿ ಲ್ಯಾಬೊರೇಟರೀಸ್‌ನಲ್ಲಿನ ಶಕ್ತಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಕ್ಷೇತ್ರದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮತ್ತು ಪೇಪರ್ಸ್‌ನ ಸಹ ಲೇಖಕ.
ಲೇಪಿತ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುವುದು ಮುಂದಿನ ಹಂತವಾಗಿದೆ. ಬರ್ಕ್ಲಿ ಲ್ಯಾಬ್ ತಂಡದ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಸಣ್ಣ ಫ್ಲಾಟ್ ಮಾದರಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ, ಇದು ವಾಣಿಜ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ದೊಡ್ಡ-ಪ್ರದೇಶದ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಸರಳವಾಗಿದೆ. "ಸಮತಟ್ಟಾದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಲೇಪನವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವುದು ಕಷ್ಟವೇನಲ್ಲ. ಆದರೆ ವಾಣಿಜ್ಯ ವಿಧಾನಗಳು ಸಣ್ಣ ತಾಮ್ರದ ಚೆಂಡುಗಳನ್ನು ಲೇಪನ ಮಾಡುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರಬಹುದು" ಎಂದು ಬೆಲ್ ಹೇಳಿದರು. ಲೇಪನದ ಎರಡನೇ ಪದರವನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದು ಸವಾಲಾಗಿ ಪರಿಣಮಿಸುತ್ತದೆ. ಎರಡು ಲೇಪನಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ದ್ರಾವಕದಲ್ಲಿ ಬೆರೆಸಿ ಠೇವಣಿ ಇಡುವುದು ಒಂದು ಸಾಧ್ಯತೆಯಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ದ್ರಾವಕ ಆವಿಯಾದಾಗ ಅವು ಬೇರ್ಪಡುತ್ತವೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸುತ್ತೇವೆ. ಅವರು ಮಾಡದಿದ್ದರೆ ಏನು? ಬೆಲ್ ತೀರ್ಮಾನಿಸಿದರು: "ನಾವು ಚುರುಕಾಗಿರಬೇಕು." ಕಿಮ್ ಸಿ, ಬುಯಿ ಜೆಸಿ, ಲುವೋ ಎಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಇತರರನ್ನು ನೋಡಿ. ತಾಮ್ರದ ಮೇಲೆ ಡಬಲ್-ಲೇಯರ್ ಅಯಾನೊಮರ್ ಲೇಪನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು CO2 ಅನ್ನು ಮಲ್ಟಿ-ಕಾರ್ಬನ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಕಡಿತಗೊಳಿಸಲು ಕಸ್ಟಮೈಸ್ ಮಾಡಿದ ವೇಗವರ್ಧಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪರಿಸರ. ನ್ಯಾಟ್ ಶಕ್ತಿ. 2021; 6 (11): 1026-1034. doi: 10.1038/s41560-021-00920-8
ಈ ಲೇಖನವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಲಾಗಿದೆ. ಗಮನಿಸಿ: ಉದ್ದ ಮತ್ತು ವಿಷಯಕ್ಕಾಗಿ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸಂಪಾದಿಸಿರಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಾಹಿತಿಗಾಗಿ, ದಯವಿಟ್ಟು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಿದ ಮೂಲವನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಿ.