Eigen RadarBilim
Analiz

Gözenekli katman, yakalanmış karbonun karbonmonoksite dönüşümünü iyileştirdi

Hakemli bir reaktör deneyinde, bikarbonat çözeltisinde yakalanmış karbonu karbonmonoksite dönüştürmek için gözenekli katı elektrolit ara katmanı kullanıldı. Katman proton akışını ve gaz taşınımını düzenledi; sınanan koşullardan birinde elektrik yükünün yaklaşık yüzde 90’ı hedef ürüne gitti. Yapay baca gazıyla bütünleşik deneyde bu pay 300 saatin üzerinde en az yüzde 70 düzeyinde kaldı. Bunlar toplam enerji verimi ölçümleri değil.

Bilim··Akşam
Şeffaf akış hücresinde açık renkli gözenekli katman ve koyu elektrot yanında sıvı ve gaz kabarcıkları; sağda saydam çıkış borusu görünüyor.

Elektrik yükü karbonmonoksit üretimine yöneldi

Hakemli bir elektrokimyasal reaktör deneyinde, bikarbonat çözeltisindeki yakalanmış karbon karbonmonoksite dönüştürüldü. Gözenekli katı elektrolit katmanıyla yapılan deneyde, 200 mA/cm² akım yoğunluğunda yükün yaklaşık yüzde 90’ı karbonmonoksit üretimine gitti. Faraday verimi adı verilen bu ölçü, hedef tepkimede kullanılan elektrik yükünün payını gösteriyor. Toplam enerji verimi ile gelen karbonun dönüştürülen bölümü ayrı ölçüler.[1]

Protonlarla gazın yolları düzenlendi

Proton değişim zarı, bikarbonattan karbondioksit açığa çıkmasına yardımcı oluyor. Katodun aşırı asidik hale gelmesi ise hidrojen üretimini öne çıkarabiliyor. Gözenekli ara katman proton geçişini tamponlarken yeniden oluşan karbondioksite katalizöre ulaşabileceği bir yol sağlıyor. Deneyde karbon nanotüpleri üzerinde kobalt ftalosiyanin kullanıldı. Tasarım değişikliği yalnızca katalizör maddesine değil, ara yüzün işleyişine odaklandı.[1]

Gaz analizleri, saydam hücrede kabarcık gözlemleri ve çalışma sırasında yapılan spektroskopik ölçümlerle birleştirildi. Ara katman olmadığında zar yakınında biriken büyük kabarcıklar, madde taşınımını ve elektriksel direnci değiştirdi. Gözenekli katman bulunan hücrede gaz katoda taşınabildi.[1]

Yakalama döngüsü 300 saatin üzerinde çalıştı

Bütünleşik yakalama ve dönüşüm deneyinde, yapay baca gazıyla 300 saatin üzerinde en az yüzde 70 Faraday verimi korundu. Yapay gaz karışımı yüzde 15 karbondioksit ve yüzde 5 oksijen içeriyordu; kalanı azottu. Daha geniş elektrot alanları ile daha yüksek akım yoğunlukları da sınandı. İletkenlik, katman kalınlığı ve sıvı taşınımı arasında ödünleşimler sürdü. Laboratuvar çalışması, tesisin tamamının giderlerini veya yaşam döngüsü karbon dengesini belirlemedi.[1]

Kaynakça

  1. Haber kaynağıNature CommunicationsGözenekli ara katman, yakalanan karbonun elektrokimyasal dönüşümünü iyileştirdi↩1↩2↩3↩4