Bakır çevresindeki nanoboşluklar üre üretimini seçici kılıyor
Hakemli bir deneyde, bakır atomlarının çevresinde oluşturulan çok küçük boşluklar elektrokimyasal üre üretimini daha seçici kıldı. Nitrat ve karbondioksitle çalışan laboratuvar hücresinde elde edilen sonuç, endüstriyel girdilerle yapılan uzun pilot denemede daha düşük kaldı. Bildirilen yüzdeler elektrik yükünün kullanımını gösteriyor; ticari üretim giderleri deneysel olarak doğrulanmış değil. Üre, farklı kimyasal yöntemlerle tanımlandı.
Bilim··Öğle
Pilot düzenek atık akışlarını kullanıyor
Endüstriyel baca gazı ile nitrat içeren atık su, elektrik kullanarak üre üreten pilot düzeneğin girdileri oldu. Hakemli çalışmada, 300 saat boyunca ölçülen elektrik yükünün yüzde 90’ı üre oluşumuna karşılık geldi. Laboratuvar hücresindeki değer yüzde 98,9’du. Faradaik verim adı verilen bu ölçü, yükün hangi tepkimede kullanıldığını gösteriyor. Enerjinin toplam kullanım verimi ve gelen bütün maddelerin ne kadarının dönüştüğü ise ayrı ölçüler. İki sonuç farklı düzeneklerden geliyor.[1]
Isıl işlem tepkime merkezlerini biçimlendiriyor
Katalizör, karbon yapısı içinde birbirinden ayrı bakır atomları taşıyor. Isıtmayla başlangıç malzemesindeki çinko uzaklaştırıldı ve etkin merkezlerin çevresinde boşluklar kaldı. En uygun işlem sıcaklığı 900 °C olurken, daha fazla ısıtma yapıyı bozdu. Boşluklar yaklaşık 1,5–1,8 nm genişliğindeydi. Araştırmacılar bunların, karbonlu ve azotlu ara ürünlerin karşılaşmasını kolaylaştırdığını belirtti. Bu açıklama, malzeme ölçümleri ile seçilmiş ideal geometriler için yürütülen hesaplara dayanıyor.[1]
Ürün denetimleri ölçek büyütmeye eşlik ediyor
Araştırmacılar ürünü farklı kimyasal analizlerle denetledi; karbon ve azotun kaynağını izotop deneyleriyle araştırdı. Bakır folyo ve aynı biçimde çevrelenmemiş bakır merkezleri karşılaştırma sağladı. Pilot düzenekte 14 modül birleştirildi. Girdiler ile madde taşınımı koşulları laboratuvardakinden farklıydı. Gerçek katalizördeki bütün merkezlerin aynı çevreye sahip olduğu gösterilmedi. Ekonomik hesap varsayımlara bağlı kaldı; deneyler ticari üretim giderini veya yaşam döngüsünün tamamındaki salım dengesini belirlemedi.[1]
