U of T news
  • ٹی نیوز کے یو فالو

T محققین کی یو کیمیائی صنعت کے کاربن اثرات کو کم کرنے کی کوشش

Yanwei Lum نے (بائیں) اور وان سے Ru Leow (دائیں) ایک پروٹوٹائپ electrolyzer کو ساتھ. ethylene آکسائڈ کو ethylene کے تبدیل کرنے کے لئے ان کے کم اخراج کے طریقہ کار کے جرنل میں ایک نئے اخبار میں بیان کیا جاتا ہے سائنس (تصویر بشکریہ وان Ru کی Leow)

پلاسٹک کی پانی کی بوتلیں کو مصنوعی کپڑے سے، ہم روزانہ استعمال کرتے مصنوعات ایک حیرت کی بات بڑے کاربن اثرات پڑے. لیکن ٹورنٹو یونیورسٹی میں تیار ایک نیا electrochemical کی عمل ان commonconsumer اشیا decarbonize مدد کر سکتا ہے.

"پیٹرو کیمیکل صنعت جیواشم fuelsboth asraw مواد استعمال کرتا ہے، اور alsoto توانائی اعلی قدر والوں میں کم قیمت کیمیکلز کو اپ گریڈ کرنے کی ضرورت ہے،" کا کہنا ہے کہیونیورسٹی پروفیسرٹیڈ سارجنٹاطلاقی سائنس انجینئرنگ کی فیکلٹی میں الیکٹریکل اور کمپیوٹر انجینئرنگ کے ایڈورڈ ایس راجرز سینئر محکمہ کے سینئر مصنف ہیں جنہوں نےجرنل میں شائع arecent کاغذسائنس.

"الیکٹروچیمیسٹری نمایاں طور پر اس طرح کے طور پر پلاسٹک روزمرہ مواد کی پیداوار کے ساتھ منسلک کے اخراج کو کم کر سکتے ہیں کہ متبادل راستے فراہم کرتا ہے."

Sargent اور ان کی ٹیم نامیاتی ایندھن سے دنیا کی سب سے زیادہ عام صنعتی کیمیکل کے -fromwasteCO2 بجائے پہلے سے ہی developedhighly موثر electrochemical کی processesforproducing ethylene- سے ایک ہے.

لیکن کثیر ethylene بالآخر جیسے پالئیےسٹر کپڑے یا پلاسٹک ڈرنک کی بوتلیں مصنوعات کے ساتھ ختم ہے کہ پیچیدہ کیمیائی قدر زنجیروں کی ایک بڑی تعداد میں صرف پہلا قدم ہے. پورے چین decarbonize کرنے کے لئے، اس کے نتیجے میں اپ گریڈنگ اقدامات کے لئے electrochemical کی متبادل کے ساتھ ساتھ کی ضرورت ہے.

ٹیم کی تازہ ترین کام ethylene آکسائڈ پر مرکوز ہے. ethylene کی طرح، یہ 20 ملین tonnesgeneratedeach سال withabout دنیا کی سب سے زیادہ عام سے تیار کیمیکلز میں سے ایک ہے. لیکن کیونکہ آئٹیآئ قدرے ویلیو چین تک اعلی، یہ کثیر ethylene جتنا forapproximately1.5 بار فروخت کیا جا سکتا ہے.

""

اس پروٹوٹائپ electrolyzer کو میں، 97 فی تبادلوں رد عمل رونما ہوتا ethylene کے صد ethylene آکسائڈ کو تبدیل کر دیا ہے. electrochemical کی عمل قائم صنعتی طریقوں، عام طور پر فی ethylene آکسائڈ کے ٹن CO2 کی ایک ٹن کے بارے میں پیدا جس کے لئے ایک کم اخراج متبادل فراہم کرتا ہے (تصویر بشکریہ وان Ru کی Leow)

ethylene آکسائڈ کنورٹ کثیر ethylene کو معیاری طریقہ اعلی درجہ حرارت اور دباؤ میں آکسیجن کے ساتھ ملا دینا ہے. ان حالات کے تحت، تاہم، 14 فی کثیر ethylene کے صد کے بارے میں برباد کر رہا ہے - یہ صرف جلتا CO2 پیداوار. اس سے بھی زیادہ CO2 burningfossil fuelstopower کنٹرول یونٹس thatmaintainthe correcttemperaturein thesesystems کی طرف سے پیدا کی جاتی ہے.

"اب، آپ کو پیدا ethylene آکسائڈ میں سے ہر ایک ٹن کے لئے، آپ کو ایک tonneof CO2 generateabout،" کا کہنا ہے کہوان RuLeow، کاغذ پر سارجنٹ کی لیب andco لیڈ مصنف میں ایک پوسٹ ڈاکٹریٹ محقق. "ہم بجائے electrochemically اس کے پیدا تو، ہم candramatically reducethose اخراج."

یہ کثیر ethylene استعمالات بجلی جیسے شمسی، windand hydroelectricenergy کسی بھی ذریعہ، includingultra-کم اخراج ذرائع سے آ سکتا ہے ایک کیمیکل reaction.The بجلی ڈرائیو کرنے کہ ایک آلہ، anelectrolyzer میں ethylene آکسائڈ میں تبدیل کرنے کے لئے لے جائے گا کیا Leowexamined.

Insideanelectrolyzer، رد عمل عام طور پر ایک الیکٹروڈ کی سطح، پر جگہ لیتا ہے، جہاں ایک مائع حل میں کیمیائی reactants کے ساتھ سرکٹ انٹرفیس سے الیکٹرانوں. اسباب رد عمل کی شرح reactants کے اور مصنوعات کے لئے اور الیکٹروڈ کی سطح سے پیچیدہ کر سکتے ہیں کہ کس طرح فوری طور پر کی طرف سے محدود ہے کہ.

"یہ ایک ٹریفک جام کی طرح ہے،" کی وضاحت کرتا ہےYanweiLumاب سنگاپور میں سائنس، ٹیکنالوجی اور تحقیق کے لئے ایجنسی (A * STAR) میں ریسرچ سائنسدان ہے جو thestudy کے دیگر ساتھی اہم مصنف. "ہم نے ان کو جذب میں کافی ethylenediffusing بغیر فوری طور inpositive chargestoo، پمپ، تو ہم حاصل کر سکتے ہیں زیادہ oxidation.This اسی چیلنج روایتی ری ایکٹروں میں پایا جاتا ہے - کثیر ethylene کی کچھ تمام CO2 کا راستہ combusts"

اس چیلنج پر قابو پانے کے لئے، ان کے systemas ionsin teamusedchloride انچارج ثالث apositive.

Intheirsystem، حل، میں الیکٹروڈ کی سطح سے chloridetransportspositive chargesaway جہاں پیداوار کثیر ethylene oxideand ہائیڈروجن کو theymediate مجموعی تبادلوں ofethylene اور پانی.

کمرے کے درجہ حرارت اور پریشر، اور withoutdetectableCO2 اخراج بالکل oxide- کثیر ethylene istransformedinto 97 فی ethylenethat رونما تبادلوں inthe ری ایکٹر کے صد کے بارے میں: اس بدعت اعلی مصنوعات وضاحتی حصول enabledthemto.

Faradaic کے نظام efficiencyof (بجلی کی موجودہ مطلوبہ مصنوعات بنانے میں چلا جاتا ہے کہ کا تناسب) 70 فیصد کی شرح سے ماپا گیا تھا اور 100 سے زائد گھنٹے کے لئے مستحکم رہنے کے لئے دکھایا گیا تھا.

Theyalso جس میں کثیر ethylene ٹیم کی previousmethodwas ethylene آکسائڈ کے لئے تمام طریقے سے اٹھائے استعمال کرتے ہوئے CO2 سے پیدا ایک ثبوت کے تصور ری ایکٹر بنایا.

donebefore کمپنیوں طویل عرصے سے قائم ٹہرموچیمیکال والے کی جگہ پر electrochemical کی فیکٹریاں بنانے شروع کر سکتے ہیں ہونے کا stillmore کام ہے. لیکن سارجنٹ اپ کیمیائی ویلیو چین کو آگے ایک بڑا قدم ہے اس سے زیادہ منتقل کرنے کے لئے کی صلاحیت ہے کہ کہتے ہیں.

"سب سے نیچے کی لکیر ہم میں اضافی توانائی کا ایک متناسب رقم ڈال کرنے کے لئے بغیر زیادہ سے زیادہ مارکیٹ کی قیمت کے ساتھ ایک مصنوعات کی پیداوار کر رہے ہیں ہے،" وہ کہتے ہیں. "یہ قابل تجدید کیمیکلز producemore کرنے کے قابل ہونے کے لحاظ سے بہت دلچسپ ہے."

خبر