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'희박한 공기'와 플라스틱 폐기물로 만든 깨끗하고 지속 가능한 연료

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19 년 2023 월 XNUMX 일 (나노 워크 뉴스) 연구자들은 이산화탄소가 산업 공정에서 또는 심지어 공기로부터 직접 포획되어 태양 에너지만을 사용하여 깨끗하고 지속 가능한 연료로 전환되는 방법을 보여주었습니다. 캠브리지 대학의 연구원들은 포획된 COXNUMX를 변환하는 태양열 원자로를 개발했습니다.2 플라스틱 폐기물을 지속 가능한 연료 및 기타 가치 있는 화학 제품으로 변환합니다. 테스트에서 CO2 지속 가능한 액체 연료의 핵심 구성 요소인 합성 가스로 전환되었고, 플라스틱 병은 화장품 산업에서 널리 사용되는 글리콜산으로 전환되었습니다. 그러나 태양열 연료 기술에 대한 초기 테스트와 달리 팀은 CO를 사용했습니다.2 산업 배기 가스 또는 공기 자체와 같은 실제 출처에서. 연구원들은 CO를 포착하고 농축할 수 있었습니다.2 지속 가능한 연료로 전환합니다. 이 기술이 산업적 규모로 사용되기 전에 개선이 필요하지만 그 결과는 저널에 보고되었습니다. ("일산화탄소의 통합 포집 및 태양열 활용2 연도 가스 및 공기에서”)는 환경을 파괴하는 석유 및 가스 추출 없이도 경제에 활력을 불어넣는 청정 연료 생산을 향한 또 다른 중요한 단계를 나타냅니다. 공기에서 아르본 포획 및 연료로의 광전기화학적 변환을 위한 장치 공기에서 탄소 포획 및 연료로의 광전기화학적 전환과 동시에 화학 물질로 폐 플라스틱 전환. (이미지: Ariffin Mohamad Annuar) 수년 동안 Yusuf Hamied 화학과에 기반을 둔 Erwin Reisner 교수의 연구 그룹은 광합성(식물이 햇빛을 음식으로 전환하는 과정)에서 영감을 얻은 지속 가능한 순 제로 탄소 연료를 개발해 왔습니다. 인공 잎을 사용합니다. 이 인공 잎은 COXNUMX를 변환합니다.2 태양의 힘만으로 물을 연료로 사용합니다. 현재까지 그들의 태양열 구동 실험은 순수하고 농축된 COXNUMX를 사용했습니다.2 그러나 기술이 실용화되려면 적극적으로 CO를 포집할 수 있어야 합니다.2 산업 공정에서 또는 공기에서 직접. 그러나 CO 이후2 우리가 호흡하는 공기 중의 많은 유형의 분자 중 하나일 뿐이며, 이 기술은 고도로 희석된 COXNUMX를 전환할 수 있을 만큼 충분히 선택적입니다.2 엄청난 기술적 도전이다. Reisner는 "우리는 탈탄소화에만 관심이 있는 것이 아니라 탈화석화에 관심이 있습니다. 진정한 순환 경제를 만들기 위해서는 화석 연료를 완전히 제거해야 합니다."라고 말했습니다. "중기적으로 이 기술은 산업에서 탄소 배출을 포집하여 유용한 것으로 전환함으로써 탄소 배출을 줄이는 데 도움이 될 수 있지만 궁극적으로 방정식에서 화석 연료를 완전히 제거하고 CO를 포집해야 합니다.2 공중에서.” 연구원들은 탄소 포집 및 저장(CCS)에서 영감을 얻었습니다.2 포획된 후 펌핑되어 지하에 저장됩니다. "CCS는 석유 및 가스 탐사를 계속하면서 탄소 배출량을 줄이는 방법으로 화석 연료 산업에서 널리 사용되는 기술입니다."라고 Reisner는 말했습니다. "하지만 탄소 포집 및 저장 대신 탄소 포집 및 활용이 있다면 CO에서 유용한 것을 만들 수 있습니다.2 장기적 결과를 알 수 없는 지하에 매장하는 대신 화석 연료 사용을 제거합니다.” 연구원들은 연도 가스와 함께 작동하거나 공기에서 직접 작동하도록 태양열 구동 기술을 채택하여 CO를 변환합니다.2 태양의 힘만을 사용하여 플라스틱을 연료와 화학 물질로 만듭니다. 알칼리성 용액을 포함하는 시스템을 통해 공기를 버블링함으로써 CO2 선택적으로 갇히고 질소 및 산소와 같이 공기 중에 존재하는 다른 가스는 무해하게 거품을 냅니다. 이 버블링 과정을 통해 연구원들은 COXNUMX를 농축할 수 있습니다.2 용액 속의 공기로부터 작업하기가 더 쉬워집니다. 통합 시스템에는 광음극과 양극이 포함되어 있습니다. 시스템에는 두 개의 구획이 있습니다. 한쪽에는 CO가 포획됩니다.2 단순한 연료인 합성가스로 변환되는 솔루션입니다. 다른 플라스틱은 햇빛만을 사용하여 유용한 화학 물질로 변환됩니다. "플라스틱 구성 요소는 이 시스템의 중요한 속임수입니다."라고 공동 제XNUMX 저자인 Motiar Rahaman 박사는 말했습니다. "CO 캡처 및 사용2 공중에서 화학을 더 어렵게 만듭니다. 그러나 플라스틱 폐기물을 시스템에 추가하면 플라스틱은 CO에 전자를 제공합니다.2. 플라스틱은 화장품 산업에서 널리 사용되는 글리콜산과 COXNUMX로 분해됩니다.2 단순한 연료인 합성가스로 전환됩니다.” "이 태양열 시스템은 플라스틱과 탄소 배출이라는 두 가지 유해한 폐기물을 가져와 진정으로 유용한 것으로 변환합니다."라고 공동 제XNUMX 저자인 Sayan Kar 박사는 말했습니다. “CO를 저장하는 대신2 CCS에서와 같이 지하에서 우리는 공기에서 그것을 포착하고 그것으로부터 깨끗한 연료를 만들 수 있습니다.”라고 Rahaman이 말했습니다. "이렇게 하면 연료 생산 과정에서 화석 연료 산업을 차단할 수 있으며, 이는 기후 파괴를 피하는 데 도움이 될 수 있습니다." “CO를 효과적으로 제거할 수 있다는 사실2 공중에서 유용한 것을 만드는 것은 특별합니다.”라고 Kar는 말했습니다. "태양광만 사용하여 실제로 할 수 있다는 것을 알게 되어 만족스럽습니다." 과학자들은 현재 COXNUMX와 직접 공기 포집을 결합하는 이점을 강조하기 위해 효율성과 실용성이 향상된 벤치탑 시연 장치를 연구하고 있습니다.2 제로 탄소 미래로 가는 길로서의 활용.
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