Շնորհակալություն Nature.com կայք այցելելու համար: Ձեր օգտագործած դիտարկիչի տարբերակն ունի CSS-ի սահմանափակ աջակցություն: Լավագույն արդյունքի հասնելու համար խորհուրդ ենք տալիս օգտագործել ձեր դիտարկիչի ավելի նոր տարբերակը (կամ անջատել համատեղելիության ռեժիմը Internet Explorer-ում): Մինչ այդ, շարունակական աջակցությունն ապահովելու համար, մենք կայքը ցուցադրում ենք առանց ոճավորման կամ JavaScript-ի:
Այժմ, Joule ամսագրում գրելով, Ունգ Լին և նրա գործընկերները ներկայացնում են ածխաթթու գազի հիդրոգենացման փորձնական գործարանի ուսումնասիրություն՝ մրջնաթթու ստանալու համար (K. Kim et al., Joule https://doi.org/10.1016/j. Joule.2024.01 ). 003;2024): Այս ուսումնասիրությունը ցույց է տալիս արտադրական գործընթացի մի քանի հիմնական տարրերի օպտիմալացումը: Ռեակտորի մակարդակում կատալիզատորի հիմնական հատկությունների, ինչպիսիք են կատալիտիկ արդյունավետությունը, ձևաբանությունը, ջրում լուծելիությունը, ջերմային կայունությունը և մեծածավալ ռեսուրսների մատչելիությունը, հաշվի առնելը կարող է օգնել բարելավել ռեակտորի աշխատանքը՝ միաժամանակ պահպանելով անհրաժեշտ հումքի քանակը ցածր: Այստեղ հեղինակները օգտագործել են ռութենիումի (Ru) կատալիզատոր, որը հենված է խառը կովալենտ տրիազին բիպիրիդիլ-տերեֆտալոնիտրիլային շրջանակի վրա (կոչվում է Ru/bpyTNCTF): Նրանք օպտիմալացրել են CO2-ի արդյունավետ կլանման և փոխակերպման համար համապատասխան ամինային զույգերի ընտրությունը՝ ընտրելով N-մեթիլպիրոլիդինը (NMPI) որպես ռեակտիվ ամին՝ CO2-ը կլանելու և ֆորմատ առաջացնելու համար ջրածնացման ռեակցիան խթանելու համար, և N-բուտիլ-N-իմիդազոլը (NBIM)՝ որպես ռեակտիվ ամին։ Ամինը մեկուսացնելուց հետո ֆորմատը կարող է մեկուսացվել FA-ի հետագա արտադրության համար՝ տրանս-ադդուկտի առաջացման միջոցով։ Բացի այդ, նրանք բարելավել են ռեակտորի աշխատանքային պայմանները ջերմաստիճանի, ճնշման և H2/CO2 հարաբերակցության առումով՝ CO2-ի փոխակերպումը մեծացնելու համար։ Գործընթացի նախագծման առումով նրանք մշակել են մի սարք, որը բաղկացած է կաթիլային շերտով ռեակտորից և երեք անընդհատ թորման սյուներից։ Մնացորդային բիկարբոնատը թորվում է առաջին սյունակում. NBIM-ը պատրաստվում է երկրորդ սյունակում տրանս-ադդուկտ առաջացնելով. FA արգասիք ստացվում է երրորդ սյունակում։ Ռեակտորի և աշտարակի համար նյութի ընտրությունը նույնպես ուշադիր քննարկվել է. բաղադրիչների մեծ մասի համար ընտրվել է չժանգոտվող պողպատ (SUS316L), իսկ երրորդ աշտարակի համար՝ առևտրային ցիրկոնիումի վրա հիմնված նյութ (Zr702)՝ վառելիքի հավաքման կոռոզիայի նկատմամբ դրա դիմադրության շնորհիվ ռեակտորի կոռոզիան նվազեցնելու համար, և արժեքը համեմատաբար ցածր է։
Արտադրական գործընթացը ուշադիր օպտիմալացնելուց՝ ընտրելով իդեալական հումքը, նախագծելով կաթիլային շերտով ռեակտոր և երեք անընդհատ թորման սյուներ, ուշադիր ընտրելով սյան մարմնի և ներքին փաթեթավորման համար նյութեր՝ կոռոզիան նվազեցնելու համար, և կատարելագործելով ռեակտորի աշխատանքային պայմանները՝ հեղինակները ցուցադրում են, որ օրական 10 կգ հզորությամբ փորձնական կայանում կառուցվել է վառելիքի հավաքույթ, որը կարող է պահպանել կայուն աշխատանք ավելի քան 100 ժամ: Զգուշորեն իրագործելիության և կյանքի ցիկլի վերլուծության միջոցով փորձնական կայանը 37%-ով կրճատել է ծախսերը և 42%-ով՝ գլոբալ տաքացման պոտենցիալը՝ համեմատած ավանդական վառելիքի հավաքույթների արտադրական գործընթացների հետ: Բացի այդ, գործընթացի ընդհանուր արդյունավետությունը հասնում է 21%-ի, և դրա էներգաարդյունավետությունը համեմատելի է ջրածնով աշխատող վառելիքային բջիջներով տրանսպորտային միջոցների արդյունավետության հետ:
Քիաո, Մ. Ջրածնի երկօքսիդից մրջնաթթվի փորձնական արտադրություն։ Nature Chemical Engineering 1, 205 (2024)։ https://doi.org/10.1038/s44286-024-00044-2