Pengeluaran Hidrogen Berkuasa Suria Kini Menjadi Realiti, Terima kasih kepada Proses Elektrokimia Baharu Ini

Terutamanya, mencipta tenaga bersih boleh menjadi tugas yang sukar yang, dalam sesetengah senario, sangat mengurangkan kelebihan menggunakannya sejak awal.

Pengeluaran hidrogen berkuasa solar telah menjadi matlamat jurutera selama beberapa dekad, tetapi tugas itu terbukti mahal dan sangat sukar untuk diselesaikan, menyebabkan sains ketinggalan di belakang cara lain untuk menghasilkan tenaga hijau, seperti solar dan geoterma pilihan.

Bulan ini menandakan perkembangan besar dalam penyelidikan ini kerana pasukan jurutera yang berpangkalan di EU memperkenalkan proses kitar semula plastik elektrokimia yang menghasilkan hidrogen sebagai produk sampingan yang bersih. Inilah perkara yang anda perlu tahu

Terutamanya, mencipta tenaga bersih boleh menjadi satu tugas yang sukar yang, dalam sesetengah senario, sangat mengurangkan kelebihan menggunakannya sejak awal. Sistem seperti panel solar dan ladang angin boleh menelan kos yang tinggi untuk menyediakan, memantau dan menyelenggara. Selain itu, mereka memerlukan banyak ruang dan sering bergantung pada kaedah pembuatan lama yang tidak hijau untuk dihasilkan. Penyelidikan ini berusaha untuk mengubah paradigma ini, mengekalkan kaedah dan strategi pengeluaran sejajar dengan matlamat keseluruhan untuk mencapai tenaga bersih.

Sisa Plastik

Tahap sisa plastik telah mencapai kadar bersejarah di seluruh dunia. Sudah pada 2024, penganalisis meramalkan 220 juta tan sisa plastik akan dihasilkan. Malangnya, hanya kira-kira 10% daripada sisa ini akan sampai ke loji kitar semula. Akibatnya, baki 90% sisa terkumpul di tapak pelupusan sampah, laluan air dan di jalan bandar.

Boleh Menjadi Lebih Buruk

Menurut pakar alam sekitar dan penyelidik, dilema sisa plastik hanya akan menjadi lebih teruk pada tahun-tahun akan datang. Untuk satu, setiap tahun menyediakan kapasiti pengeluaran yang lebih baik, menghasilkan lebih banyak penggunaan dan pembaziran.

Bahaya Plastik Meningkat

Dari masa ke masa, plastik terurai kepada produk sampingan yang berbahaya yang boleh mengakibatkan masalah kesihatan seperti kanser dan rintangan antibiotik, di samping kesan alam sekitar yang jelas. Bahan pencemar plastik kecil telah ditemui dalam rantai makanan.

Terutamanya, sebahagian besar sisa plastik ini termasuk polistirena, yang merupakan produk yang disasarkan oleh jurutera untuk strategi kitar semula karbon mereka yang membawa mereka kepada strategi pengeluaran hidrogen berkuasa solar.

Kitar Semula Karbon Berusaha Mengurangkan Pembaziran

Pada masa ini terdapat banyak kaedah kitar semula yang berbeza tersedia untuk membantu mengurangkan sisa. Salah satu yang paling terkenal dan berkesan ialah kitar semula karbon. Strategi ini berkisar tentang memecahkan sisa dan menggunakannya untuk mencipta bahan baharu yang kemudiannya boleh digunakan dalam proses pembuatan lain.

Matlamat kitar semula karbon adalah untuk menghapuskan sisa suatu hari nanti dengan mengubah sisa plastik yang tidak berguna dan memberikannya kehidupan baharu dalam bentuk bahan perindustrian peringkat awal. Berikut ialah jenis kitar semula karbon yang paling biasa digunakan hari ini.

Degradasi Elektrokimia

Degradasi elektrokimia menggunakan campuran bahan kimia tertentu dan cas elektrik yang berbeza-beza untuk memisahkan dan mencipta ikatan kimia baharu dalam plastik sisa. Kaedah ini memerlukan banyak tenaga elektrik untuk berjaya memecahkan ikatan kimia dan meninggalkan molekul yang lebih kecil dan lebih berguna.

Biodegradasi

Biodegradasi ialah satu lagi bentuk kitar semula karbon yang semakin popular sejak beberapa tahun kebelakangan ini. Kaedah ini menggabungkan organisma hidup seperti kulat dan bakteria.  Mikroorganisma ini memakan sisa plastik pada tahap molekul yang membebaskan molekul karbon dan oksigen.

Pendekatan ini mempunyai kelebihan kerana tidak memerlukan sejumlah besar elektrik atau bahan kimia berbahaya. Walau bagaimanapun, ia boleh menjadi perlahan dan tidak ada cara untuk menentukan sepenuhnya berapa lama proses pemecahan akan mengambil masa kerana keadaan persekitaran dan faktor lain boleh menjejaskan prestasi mikroorganisma.

Penguraian Terma

Penguraian terma menggunakan haba untuk memecahkan ikatan molekul dan membebaskan molekul karbon menggunakan proses yang dipanggil pirolisis. Kaedah ini menjana haba, wap dan elektrik, yang boleh digunakan untuk mengimbangi keperluan pembuatan. Penguraian terma memberikan pelepasan yang rendah, mengurangkan bahan pencemar udara dan boleh menghasilkan bio-minyak, gentian karbon dan banyak produk berharga yang lain.

Kajian Hidrogen daripada Panel Suria

Bulan ini sepasukan jurutera dari Friedrich Wöhler Research Institute for Sustainable Chemistry di Göttingen menerbitkan satu kajian dalam jurnal Angewandte Chemie, memperincikan proses elektrokimia baharu yang memerlukan tenaga minimum dan tidak menghasilkan sebarang produk sampingan yang berbahaya.

Kaedah ini bergantung pada proses yang dikenali sebagai elektrokatalisis besi, yang merangsang bahan dan membantu dalam degradasi. Kajian ini secara khusus mengkaji menggunakan kaedah elektrokatalitik untuk menyediakan degradasi polistirena yang lebih cekap. Jurutera berjaya membuktikan bahawa menukar plastik sisa kepada bahan perindustrian seperti produk benzoil monomerik adalah mungkin, menghasilkan hidrogen sebagai produk dwi sepanjang perjalanan.

Ujian

Ujian bermula dengan jurutera cuba menukar sisa plastik pada skala gram. Khususnya, pasukan itu mencipta kompleks porfirin besi yang boleh berkitar antara langkah pengoksidaan yang berbeza, meningkatkan proses degradasi polistirena.

Keputusan

Ujian membuktikan bahawa para penyelidik berjaya mencipta hidrogen menggunakan kaedah ini bersama pelbagai bahan industri lain yang berguna, seperti asid benzoik, yang terdapat dalam banyak pengawet dan benzaldehid. Terutamanya, mereka tidak berhasrat untuk menghasilkan hidrogen sama sekali tetapi untuk mempamerkan kecekapan kaedah kitar semula karbon tenaga rendah mereka.

Faedah

Terdapat banyak faedah berbeza yang dibawa oleh penyelidikan ini ke pasaran. Untuk satu, prosesnya sepenuhnya berasaskan Besi. Besi tidak jarang dan boleh ditemui di seluruh dunia. Bahan yang mudah didapati ini mudah diperoleh, murah dan boleh didapati dalam kuantiti yang banyak.

Saya

Atas ialah kandungan terperinci Pengeluaran Hidrogen Berkuasa Suria Kini Menjadi Realiti, Terima kasih kepada Proses Elektrokimia Baharu Ini. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!