Sisa CO2 Boleh Menjadi Sumber Kuasa

Sisa CO2 Boleh Menjadi Sumber Kuasa

Para saintis Belanda telah memikirkan penggunaan baru untuk semua karbon dioksida yang menuangkan dari cerobong stesen pembakaran bahan bakar fosil: menuai untuk lebih banyak tenaga elektrik.

Mereka boleh, mereka berhujah, mengepam karbon dioksida melalui air atau cecair lain dan menghasilkan aliran elektron dan oleh itu lebih banyak tenaga elektrik. Stesen penjanaan kuasa mengeluarkan 12 bilion tan karbon dioksida setiap tahun kerana mereka membakar arang batu, minyak atau gas asli; kilang pemanasan rumah dan komersil mengeluarkan satu lagi tan metrik 11 bilion.

Ini cukup, mereka berhujah, untuk membuat jam terapung 1,750 lebih banyak elektrik setiap tahun: kira-kira 400 kali output empangan Hoover di Amerika Syarikat, dan semua tanpa menambahkan tambahan gas karbon dioksida ke atmosfera. Jadi ekzos dari satu kitaran pengeluaran elektrik boleh digunakan dengan serta-merta untuk menyampaikan satu lagi aliran kuasa ke grid.

Mereka membuat tuntutan dalam jurnal yang dikenali sebagai Sains Alam Sekitar dan Surat Teknologi, yang diterbitkan oleh Persatuan Kimia Amerika, dan tuntutan itu terletak pada teknik 200 tahun yang dipelopori oleh Sir Humphry Davy dan Michael Faraday: elektrolisis.

Menuai Tenaga Dari Sampah

Di sebalik alasan itu adalah proposisi mudah, bahawa setiap peristiwa kimia melibatkan pertukaran tenaga. Dalam penyelesaian, pergerakan tenaga ini melibatkan elektron, dan ion yang berpindah ke kation atau anion elektrod. Dalam campuran dua penyelesaian yang berbeza, campuran akhir mempunyai kandungan tenaga yang lebih rendah daripada jumlah dua penyelesaian asal: kerana tenaga tidak dapat dicipta atau dimusnahkan, oleh itu mesti ada tenaga yang tersedia untuk eksploitasi.

Bert Hamelers dari Wetsus, pusat kecemerlangan air di Belanda, dan rakan-rakan dari Universiti Wageningen melaporkan bahawa mereka menggunakan elektrod berpori dan mengalirkan karbon dioksida ke dalam air untuk mendapatkan arus arus: gas bertindak balas dengan air untuk membuat asid karbonik, yang dalam elektrolit menjadi ion hidrogen positif dan ion negatif daripada bikarbonat HCO3. Oleh kerana pH penyelesaian semakin tinggi, bikarbonat menjadi karbonat mudah dan semakin tinggi tekanan CO2, semakin banyak peningkatan ion dalam penyelesaiannya.

Dalam eksperimen mereka, mereka mendapati bahawa ketika mereka memerah elektrolit berair mereka dengan udara, dan bergantian dengan CO2, antara elektrod berpori mereka, bekalan elektrik mula membina. Oleh kerana udara yang berasal dari cerobong stesen pembakaran bahan bakar fosil mengandungi apa pun sehingga 20% daripada CO2, walaupun pelepasan itu mewakili potensi untuk lebih banyak kuasa.

Mereka mendapati mereka boleh mendapatkan kuasa lebih besar jika bukan penyelesaian air mereka menggunakan elektrolit monoethanolamine. Dalam eksperimen, ini memberikan ketumpatan tenaga 4.5 mW satu meter persegi.

Ironinya ialah tenaga elektrik ini sudah berpotensi tersedia di bahagian atas cerobong stesen janakuasa, kerana pada pelepasan satu "penyelesaian" gas rumah hijau di udara segera bercampur dengan penyelesaian kekuatan yang berbeza di udara sepanjang masa.

Tiada siapa yang tentu saja mempunyai cara menuai kuasa ini secara langsung, tetapi satu percubaan lama dengan elektrod dalam makmal menunjukkan bahawa kuantiti kekuasaan yang besar akan hilang setiap hari, dengan cara yang tidak dijangka.

Bateri Graphene

Ia memerlukan pelaburan yang besar - dan banyak kecerdasan kejuruteraan - untuk menjadikan pelepasan rumah hijau menjadi lebih banyak elektrik, tetapi kajian sedemikian adalah peringatan bahawa para saintis di mana-mana mencari jalan pintar baru untuk menguasai planet ini.

Dan Li, seorang jurutera bahan di Monash University di Australia, melaporkan dalam jurnal Sains bahawa dia dan pasukannya telah membangunkan supercapacitator berasaskan graphene yang padat, dan boleh dicas semula dengan cepat, tetapi boleh bertahan selagi asid plumbum konvensional bateri.

Ini bermakna ia boleh digunakan untuk menyimpan tenaga boleh diperbaharui, elektronik mudah alih kuasa atau memandu kenderaan elektrik. Graphene adalah bahan keajaiban baru, varian grafit atau karbon yang diorganisasikan ke dalam lapisan hanya satu atom tebal. "Ia hampir pada peringkat bergerak dari makmal ke pembangunan komersial", kata Li.

Kuasa Dari Matahari Dan Air

Dan dalam jurnal yang sama, satu pasukan dari University of Colorado di Boulder di AS melaporkan bahawa mereka mempunyai teknik untuk menumpukan cahaya matahari dan menggunakannya untuk memecahkan air ke dalam komponen hidrogen dan oksigen: kedua-dua dalam gabungan memberikan tenaga untuk hidrogen sel-sel bahan bakar yang sudah mula menggerakkan pengangkutan awam di banyak bandar raya.

Teknik Boulder menggunakan pelbagai cermin yang menumpukan fokus pada satu titik untuk memanaskan reaktor oksida logam ke 1,350 ° C dan menubuhkan rangkaian peristiwa skala atom yang merebut atom oksigen dari stim, melepaskan molekul hidrogen.

"Pemisahan air dengan cahaya matahari adalah Grail Suci ekonomi hidrogen yang mampan", kata Alan Weimer, ketua kumpulan penyelidikan Boulder. Tetapi pengenalan komersial boleh bertahun-tahun. "Dengan harga gas asli begitu rendah, tidak ada insentif untuk membakar tenaga bersih." - Rangkaian Berita Iklim

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

ikuti InnerSelf pada

icon-facebooktwitter-iconrss-icon

Dapatkan Yang Terbaru Dengan E-mel

{Emailcloak = mati}