پروفسور Jingjie Wu با استفاده از یک کاتالیزور مس اصلاح شده، تبدیل الکتروشیمیایی CO2 را به اتیلن انجام دادند، این پیشرفت می تواند تولید اتیلن را از سوخت های فسیلی به منابع انرژی سبز تغییر دهد و به طور قابل توجهی انتشار کربن را کاهش دهد.

مهندسان دانشگاه سینسیناتی راه کارآمدتری برای تبدیل دی اکسید کربن به محصولات با ارزش ایجاد کردند و در عین حال به تغییرات آب و هوایی پرداختند.

این مقاله در مجله Nature Chemical Engineering منتشر شده است.

پروفسور Jingjie Wu و تیمش در آزمایشگاه مهندسی شیمی خود در کالج مهندسی و علوم کاربردی دانشگاه کالیفرنیا دریافتند که یک کاتالیزور مس اصلاح شده تبدیل الکتروشیمیایی دی اکسید کربن به اتیلن، عنصر کلیدی در پلاستیک و کاربردهای بی شمار دیگر را بهبود می بخشد.

اتیلن را مهم ترین ماده شیمیایی جهان می نامند، مطمئناً یکی از رایج ترین مواد شیمیایی تولید شده است که در همه چیز از منسوجات گرفته تا ضد یخ و وینیل استفاده می شود.

پروفسور وو توضیح داد که این فرآیند نویدبخش تولید یک روزه اتیلن از طریق انرژی سبز به جای سوخت های فسیلی است و این مزیت اضافی حذف کربن از جو است.

پروفسور وو گفت: اتیلن یک ماده شیمیایی پلت فرم محوری در سطح جهان است، اما فرآیند متداول ترک خوردگی با بخار برای تولید آن دی اکسید کربن قابل توجهی منتشر می کند و با استفاده از دی اکسید کربن به عنوان ماده اولیه به جای وابستگی به سوخت های فسیلی، می توانیم به طور موثر دی اکسید کربن را بازیافت کنیم.

تیم همراه وو، از جمله نویسنده اصلی و دانش‌آموخته دانشگاه کالیفرنیا، ژنگیوان لی، با دانشگاه رایس، آزمایشگاه ملی اوک ریج، آزمایشگاه ملی بروکهاون، دانشگاه استونی بروک و دانشگاه ایالتی آریزونا همکاری کردند. (لی سال گذشته یک جایزه معتبر دانشجوی فارغ التحصیل از دانشکده مهندسی و علوم کاربردی دریافت کرد)

تبدیل الکتروکاتالیستی دی اکسید کربن دو محصول کربنی اولیه، اتیلن و اتانول تولید می کند، محققان دریافتند که استفاده از یک کاتالیزور مس اصلاح شده اتیلن بیشتری تولید می کند.

لی، سرپرست تیم تحقیق، می‌گوید: تحقیق ما بینش‌های اساسی را در مورد واگرایی بین اتیلن و اتانول در طی کاهش الکتروشیمیایی CO2 ارائه می‌کند و یک رویکرد مناسب برای هدایت انتخاب‌پذیری به سمت اتیلن پیشنهاد می‌کند.

پروفسور وو افزود: این منجر به افزایش چشمگیر 50٪ در انتخاب اتیلن می شود و در حالت ایده آل، هدف تولید یک محصول واحد به جای چندین محصول است.

لی گفت گام بعدی پالایش این فرآیند است تا از نظر تجاری قابل دوام تر شود، سیستم تبدیل کارایی خود را از دست می دهد زیرا محصولات جانبی واکنش مانند هیدروکسید پتاسیم روی کاتالیزور مس شروع به تشکیل می کنند.

پایداری الکترود باید برای استقرار تجاری بهبود یابد. تمرکز بعدی ما افزایش پایداری و افزایش عملیات آن از 1000 ساعت به 100000 ساعت است.

پروفسور وو توضیح داد که این فناوری‌های جدید به سبزتر و کارآمدتر شدن صنعت شیمیایی کمک می‌کنند، وی گفت: هدف اصلی کربن زدایی تولید مواد شیمیایی با استفاده از برق تجدیدپذیر و مواد اولیه پایدار است.

برق‌رسانی به تبدیل دی‌اکسید کربن به اتیلن، گامی مهم در کربن‌زدایی بخش شیمیایی است.

این مطالعه توسط دفتر کارایی انرژی و انرژی های تجدیدپذیر وزارت انرژی ایالات متحده حمایت می شود، جایی که دفتر کارایی صنعتی و کربن زدایی آن تلاش ها را برای کاهش سوخت های فسیلی و انتشار کربن در صنعت در هر کجا که ممکن است رهبری می کند.

این گروه تحقیقاتی هوشمندانه کار می کند. دانستن و درک فناوری فرآیند به اندازه کافی برای رسیدن به یک عمر کاری 100000 ساعته ایده خوبی است. یکی دیگر از امتیازات در مدیریت تحقیق، تلاش برای یک فرآیند محصول واحد است. این روند را تا حد زیادی ساده می کند و سرمایه سرمایه گذاری شده را به طور چشمگیری کاهش می دهد.

مالکیت معنوی مجله انرژی (energymag.ir) علامت تجاری ناشر است. سایر علائم تجاری مورد استفاده در این مقاله متعلق به دارندگان علامت تجاری مربوطه می باشد. ناشر وابسته یا مرتبط با دارندگان علامت تجاری نیست، و توسط دارندگان علامت تجاری حمایت، تایید یا ایجاد نشده است، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد و هیچ ادعایی از سوی ناشر نسبت به حقوق مربوط به علائم تجاری شخص ثالث وجود ندارد.