Fabbriki tas-siment bħal dik murija hawn huma sors ewlieni ta’ dijossidu tal-karbonju li jsaħħan il-klima. Iżda xi wħud minn dawn il-sustanzi li jniġġsu jistgħu jiġu konvertiti f’tip ġdid ta’ fjuwil. Dan il-melħ jista’ jinħażen b’mod sikur għal għexieren ta’ snin jew aktar.
Din hija storja oħra f'sensiela li tħares lejn teknoloġiji u azzjonijiet ġodda li jistgħu jnaqqsu t-tibdil fil-klima, inaqqsu l-impatti tiegħu, jew jgħinu lill-komunitajiet ilaħħqu ma' dinja li qed tinbidel malajr.
Attivitajiet li jirrilaxxaw id-dijossidu tal-karbonju (CO2), gass serra komuni, jikkontribwixxu għat-tisħin tal-atmosfera tad-Dinja. L-idea li s-CO2 jiġi estratt mill-arja u jinħażen mhijiex ġdida. Iżda huwa diffiċli li jsir, speċjalment meta n-nies ikunu jistgħu jaffordjawh. Sistema ġdida ssolvi l-problema tat-tniġġis tas-CO2 b'mod kemxejn differenti. Din tikkonverti kimikament il-gass li jsaħħan il-klima f'fjuwil.
Fil-15 ta’ Novembru, riċerkaturi mill-Istitut tat-Teknoloġija ta’ Massachusetts (MIT) f’Cambridge ippubblikaw ir-riżultati innovattivi tagħhom fil-ġurnal Cell Reports Physical Science.
Is-sistema l-ġdida tagħhom hija maqsuma f'żewġ partijiet. L-ewwel parti tinvolvi l-konverżjoni tad-dijossidu tal-karbonju mill-arja f'molekula msejħa format biex tipproduċi fjuwil. Bħad-dijossidu tal-karbonju, il-format fih atomu wieħed tal-karbonju u żewġ atomi tal-ossiġnu, kif ukoll atomu wieħed tal-idroġenu. Il-format fih ukoll diversi elementi oħra. L-istudju l-ġdid uża l-melħ tal-format, li huwa derivat mis-sodju jew mill-potassju.
Il-biċċa l-kbira taċ-ċelloli tal-fjuwil jaħdmu bl-idroġenu, gass fjammabbli li jeħtieġ pajpijiet u tankijiet bi pressjoni biex jiġi ttrasportat. Madankollu, iċ-ċelloli tal-fjuwil jistgħu jaħdmu wkoll bil-format. Il-format għandu kontenut ta' enerġija komparabbli mal-idroġenu, skont Li Ju, xjenzat tal-materjali li mexxa l-iżvilupp tas-sistema l-ġdida. Il-format għandu xi vantaġġi fuq l-idroġenu, innota Li Ju. Huwa aktar sikur u ma jeħtieġx ħażna bi pressjoni għolja.
Riċerkaturi fl-MIT ħolqu ċellula tal-fjuwil biex jittestjaw il-format, li jipproduċu mid-dijossidu tal-karbonju. L-ewwel, ħalltu l-melħ mal-ilma. It-taħlita mbagħad iddaħħlet f'ċellula tal-fjuwil. Ġewwa ċ-ċellula tal-fjuwil, il-format rilaxxa elettroni f'reazzjoni kimika. Dawn l-elettroni għaddew mill-elettrodu negattiv taċ-ċellula tal-fjuwil għall-elettrodu pożittiv, u kkompletaw ċirkwit elettriku. Dawn l-elettroni li jiċċirkolaw—kurrent elettriku—kienu preżenti għal 200 siegħa matul l-esperiment.
Zhen Zhang, xjentist tal-materjali li jaħdem ma' Li fl-MIT, huwa ottimist li t-tim tiegħu se jkun jista' jkabbar it-teknoloġija l-ġdida fi żmien għaxar snin.
It-tim ta’ riċerka tal-MIT uża metodu kimiku biex jikkonverti d-dijossidu tal-karbonju f’ingredjent ewlieni għall-produzzjoni tal-fjuwil. L-ewwel, esponewh għal soluzzjoni alkalina ħafna. Għażlu l-idrossidu tas-sodju (NaOH), magħruf komunement bħala lissiva. Dan jattiva reazzjoni kimika li tipproduċi bikarbonat tas-sodju (NaHCO3), magħruf aħjar bħala baking soda.
Imbagħad xegħlu l-elettriku. Il-kurrent elettriku qanqal reazzjoni kimika ġdida li qasmet kull atomu tal-ossiġnu fil-molekula tas-soda tal-ħami, u ħalliet warajha l-format tas-sodju (NaCHO2). Is-sistema tagħhom ikkonvertiet kważi l-karbonju kollu fis-CO2 — aktar minn 96 fil-mija — f'dan il-melħ.
L-enerġija meħtieġa biex jitneħħa l-ossiġnu tinħażen fil-bonds kimiċi tal-format. Il-Professur Li nnota li l-format jista’ jaħżen din l-enerġija għal għexieren ta’ snin mingħajr ma jitlef l-enerġija potenzjali. Imbagħad jiġġenera l-elettriku meta jgħaddi minn ċellula tal-fjuwil. Jekk l-elettriku użat biex jipproduċi l-format jiġi mill-enerġija solari, mir-riħ jew idroelettrika, l-elettriku ġġenerat miċ-ċellula tal-fjuwil ikun sors ta’ enerġija nadifa.
Biex inżidu t-teknoloġija l-ġdida fuq skala akbar, qal Lee, “għandna bżonn insibu riżorsi ġeoloġiċi rikki ta’ lissika.” Huwa studja tip ta’ blat imsejjaħ bażalt alkali (AL-kuh-lye buh-SALT). Meta jitħalltu mal-ilma, dawn il-blat jinbidlu f’lissika.
Farzan Kazemifar huwa inġinier fl-Università Statali ta' San Jose f'California. Ir-riċerka tiegħu tiffoka fuq il-ħażna tad-dijossidu tal-karbonju f'formazzjonijiet ta' melħ taħt l-art. It-tneħħija tad-dijossidu tal-karbonju mill-arja dejjem kienet diffiċli u għalhekk għalja, jgħid. Għalhekk huwa profittabbli li s-CO2 jiġi kkonvertit fi prodotti użabbli bħall-format. L-ispiża tal-prodott tista' tikkumpensa għall-ispiża tal-produzzjoni.
Sar ħafna riċerka dwar il-qbid tad-dijossidu tal-karbonju mill-arja. Pereżempju, tim ta’ xjentisti fl-Università ta’ Lehigh dan l-aħħar iddeskriva metodu ieħor għall-iffiltrar tad-dijossidu tal-karbonju mill-arja u l-konverżjoni tiegħu f’baking soda. Gruppi ta’ riċerka oħra qed jaħżnu s-CO2 fi blat speċjali, u jikkonvertuh f’karbonju solidu li mbagħad jista’ jiġi pproċessat f’etanol, fjuwil tal-alkoħol. Il-biċċa l-kbira ta’ dawn il-proġetti huma fuq skala żgħira u għadhom ma kellhomx impatt sinifikanti fuq it-tnaqqis ta’ livelli għoljin ta’ dijossidu tal-karbonju fl-arja.
Din l-immaġni turi dar li taħdem bid-dijossidu tal-karbonju. L-apparat muri hawn jikkonverti d-dijossidu tal-karbonju (il-molekuli fil-bżieżaq ħomor u bojod) f'melħ imsejjaħ format (il-bżieżaq blu, ħomor, bojod u suwed). Dan il-melħ imbagħad jista' jintuża f'ċella tal-fjuwil biex jiġġenera l-elettriku.
Kazemifar qal li l-aħjar għażla tagħna hija li “l-ewwel innaqsu l-emissjonijiet ta’ gassijiet serra.” Mod wieħed kif nagħmlu dan huwa li nissostitwixxu l-fjuwils fossili b’sorsi ta’ enerġija rinnovabbli bħar-riħ jew ix-xemx. Din hija parti minn tranżizzjoni li x-xjentisti jsejħulha “dekarbonizzazzjoni.” Iżda żied jgħid li t-twaqqif tat-tibdil fil-klima se jeħtieġ approċċ b’ħafna aspetti. Din it-teknoloġija ġdida hija meħtieġa biex taqbad il-karbonju f’żoni li huma diffiċli biex jiġu dekarbonizzati, qal. Ħu l-fabbriki tal-azzar u s-siment, biex insemmu żewġ eżempji.
It-tim tal-MIT jara wkoll benefiċċji fil-kombinazzjoni tat-teknoloġija l-ġdida tagħhom mal-enerġija solari u mir-riħ. Il-batteriji tradizzjonali huma ddisinjati biex jaħżnu l-enerġija għal ġimgħat sħaħ. Il-ħażna tad-dawl tax-xemx tas-sajf fix-xitwa jew aktar teħtieġ approċċ differenti. "Bil-fjuwil tal-format," qal Lee, m'għadekx limitat għall-ħażna staġjonali. "Jista' jkun ġenerazzjonali."
Jista’ jkun ma jiddix bħad-deheb, imma “nista’ nħalli 200 tunnellata… ta’ format lil uliedi subien u bniet,” qal Lee, “bħala wirt.”
Alkalin: Aġġettiv li jiddeskrivi sustanza kimika li tifforma joni idrossidi (OH-) f'soluzzjoni. Dawn is-soluzzjonijiet jissejħu wkoll alkalini (għall-kuntrarju ta' aċidużi) u għandhom pH akbar minn 7.
Akwiferu: Formazzjoni ta' blat kapaċi li żżomm riżervi ta' ilma taħt l-art. It-terminu japplika wkoll għal baċiri taħt il-wiċċ.
Bażalt: Blata vulkanika sewda li ġeneralment tkun densa ħafna (sakemm eruzzjoni vulkanika ma tkunx ħalliet bwiet kbar ta' gass fiha).
rabta: (fil-kimika) konnessjoni semi-permanenti bejn atomi (jew gruppi ta' atomi) f'molekula. Din tifforma minn forzi attraenti bejn l-atomi parteċipanti. Ladarba jiġu ffurmati r-rabtiet, l-atomi jiffunzjonaw bħala unità. Biex jiġu separati l-atomi kostitwenti, l-enerġija fil-forma ta' sħana jew radjazzjoni oħra trid tiġi pprovduta lill-molekuli.
Karbonju: Element kimiku li huwa l-bażi fiżika tal-ħajja kollha fid-Dinja. Il-karbonju jeżisti liberament fil-forma ta’ grafit u djamant. Huwa komponent importanti tal-faħam, ġebla tal-ġir, u pitrolju, u kapaċi jassoċja ruħu kimikament biex jifforma varjetà wiesgħa ta’ molekuli ta’ valur kimiku, bijoloġiku, u kummerċjali. (Fir-riċerka dwar il-klima) It-terminu karbonju xi kultant jintuża kważi minflok xulxin mad-dijossidu tal-karbonju biex jirreferi għall-impatt potenzjali li azzjoni, prodott, politika, jew proċess jista’ jkollhom fuq it-tisħin fit-tul tal-atmosfera.
Dijossidu tal-karbonju: (jew CO2) huwa gass bla kulur u bla riħa prodott mill-annimali kollha meta l-ossiġnu li jieħdu n-nifs jirreaġixxi mal-ikel rikk fil-karbonju li jieklu. Id-dijossidu tal-karbonju jiġi rilaxxat ukoll meta tinħaraq materja organika, inklużi fjuwils fossili bħaż-żejt jew il-gass naturali. Id-dijossidu tal-karbonju huwa gass serra li jaqbad is-sħana fl-atmosfera tad-Dinja. Il-pjanti jikkonvertu d-dijossidu tal-karbonju f'ossiġnu permezz tal-fotosintesi u jużaw dan il-proċess biex jagħmlu l-ikel tagħhom stess.
Siment: Sustanza li tgħaqqad użata biex iżżomm żewġ materjali flimkien, u b'hekk tibbies f'solidu, jew kolla ħoxna użata biex iżżomm żewġ materjali flimkien. (Kostruzzjoni) Materjal mitħun fin użat biex jgħaqqad ir-ramel jew il-blat imfarrak flimkien biex jifforma l-konkrit. Is-siment ġeneralment isir bħala trab. Iżda ladarba jixxarrab, jinbidel f'taħlita tajn li tibbies meta tinxef.
Kimika: Sustanza magħmula minn żewġ atomi jew aktar magħqudin (magħqudin) fi proporzjon u struttura fissi. Pereżempju, l-ilma huwa sustanza kimika magħmula minn żewġ atomi tal-idroġenu magħqudin ma' atomu wieħed tal-ossiġnu. Il-formula kimika tagħha hija H2O. “Kimika” tista' tintuża wkoll bħala aġġettiv biex tiddeskrivi l-proprjetajiet ta' sustanza li jirriżultaw minn diversi reazzjonijiet bejn komposti differenti.
Rabta kimika: Forza ta' attrazzjoni bejn l-atomi li hija b'saħħitha biżżejjed biex tikkawża li l-elementi marbuta jiffunzjonaw bħala unità. Xi attrazzjonijiet huma dgħajfa, oħrajn huma b'saħħithom. Il-bonds kollha jidhru li jgħaqqdu l-atomi billi jaqsmu (jew jippruvaw jaqsmu) elettroni.
Reazzjoni kimika: Proċess li jinvolvi riarranġament tal-molekuli jew l-istrutturi ta' sustanza aktar milli bidla fil-forma fiżika (eż., minn solidu għal gass).
Kimika: il-fergħa tax-xjenza li tistudja l-kompożizzjoni, l-istruttura, il-proprjetajiet, u l-interazzjonijiet tas-sustanzi. Ix-xjentisti jużaw dan l-għarfien biex jistudjaw sustanzi mhux familjari, biex jirriproduċu sustanzi utli fi kwantitajiet kbar, jew biex jiddisinjaw u joħolqu sustanzi utli ġodda. (ta' komposti kimiċi) Il-kimika tirreferi wkoll għall-formula ta' kompost, il-metodu li bih jiġi ppreparat, jew xi wħud mill-proprjetajiet tiegħu. Nies li jaħdmu f'dan il-qasam jissejħu kimiċi. (fix-xjenzi soċjali) il-ħila tan-nies li jikkooperaw, jiftiehmu, u jgawdu l-kumpanija ta' xulxin.
Tibdil fil-klima: Tibdil sinifikanti u fit-tul fil-klima tad-Dinja. Dan jista' jseħħ b'mod naturali jew bħala riżultat ta' attivitajiet tal-bniedem, inkluż il-ħruq ta' fjuwils fossili u t-tneħħija tal-foresti.
Dekarbonizzazzjoni: tirreferi għat-tranżizzjoni intenzjonata 'l bogħod minn teknoloġiji, attivitajiet u sorsi ta' enerġija li jniġġsu li jarmu gassijiet serra bbażati fuq il-karbonju, bħad-dijossidu tal-karbonju u l-metanu, fl-atmosfera. L-għan huwa li jitnaqqas l-ammont ta' gassijiet tal-karbonju li jikkontribwixxu għat-tibdil fil-klima.
Elettriku: Il-fluss ta' ċarġ elettriku, ġeneralment li jirriżulta mill-moviment ta' partiċelli ċċarġjati b'mod negattiv imsejħa elettroni.
Elettron: partiċella ċċarġjata b'mod negattiv li ġeneralment iddur mar-reġjun ta' barra ta' atomu; hija wkoll it-trasportatur tal-elettriku fis-solidi.
Inġinier: Xi ħadd li juża x-xjenza u l-matematika biex isolvi l-problemi. Meta tintuża bħala verb, il-kelma inġinier tirreferi għad-disinn ta’ apparat, materjal, jew proċess biex isolvi problema jew ħtieġa mhux sodisfatta.
Etanol: Alkoħol, imsejjaħ ukoll alkoħol etiliku, li huwa l-bażi għal xorb alkoħoliku bħall-birra, l-inbid, u l-ispirti. Jintuża wkoll bħala solvent u fjuwil (pereżempju, ħafna drabi mħallat mal-gażolina).
Filtru: (n.) Xi ħaġa li tippermetti li xi materjali jgħaddu u oħrajn jgħaddu, skont id-daqs tagħhom jew karatteristiċi oħra. (v.) Il-proċess tal-għażla ta’ ċerti sustanzi bbażati fuq proprjetajiet bħad-daqs, id-densità, iċ-ċarġ, eċċ. (fil-fiżika) Skrin, pjanċa, jew saff ta’ sustanza li jassorbi d-dawl jew radjazzjoni oħra jew jipprevjeni b’mod selettiv li xi wħud mill-komponenti tagħha jgħaddu.
Format: Terminu ġenerali għal melħ jew esteri ta' aċidu formiku, forma ossidata ta' aċidu xaħmi. (Ester huwa kompost ibbażat fuq il-karbonju ffurmat billi l-atomi tal-idroġenu ta' ċerti aċidi jiġu sostitwiti b'ċerti tipi ta' gruppi organiċi. Ħafna xaħmijiet u żjut essenzjali huma esteri naturali ta' aċidi xaħmin.)
Fjuwil fossili: Kwalunkwe fjuwil, bħal faħam, pitrolju (żejt mhux raffinat), jew gass naturali, li ġie ffurmat matul miljuni ta’ snin ġewwa d-Dinja mill-fdalijiet li kienu qed jitmermru ta’ batterji, pjanti, jew annimali.
Fjuwil: Kwalunkwe sustanza li tirrilaxxa l-enerġija permezz ta' reazzjoni kimika jew nukleari kkontrollata. Il-fjuwils fossili (faħam, gass naturali, u żejt) huma fjuwils komuni li jirrilaxxaw l-enerġija permezz ta' reazzjonijiet kimiċi meta jissaħħnu (ġeneralment sal-punt tal-kombustjoni).
Ċellula tal-fjuwil: Apparat li jikkonverti l-enerġija kimika f'enerġija elettrika. L-aktar fjuwil komuni huwa l-idroġenu, li l-uniku prodott sekondarju tiegħu huwa l-fwar tal-ilma.
Ġeoloġija: Aġġettiv li jiddeskrivi kull ħaġa relatata mal-istruttura fiżika tad-Dinja, il-materjali tagħha, l-istorja, u l-proċessi li jseħħu fuqha. Nies li jaħdmu f'dan il-qasam jissejħu ġeoloġi.
Tisħin globali: Żieda gradwali fit-temperatura ġenerali tal-atmosfera tad-Dinja minħabba l-effett serra. L-effett huwa kkawżat minn livelli dejjem jiżdiedu ta' dijossidu tal-karbonju, klorofluworokarboni, u gassijiet oħra fl-arja, li ħafna minnhom jiġu emessi minn attivitajiet tal-bniedem.
Idroġenu: L-eħfef element fl-univers. Bħala gass, huwa bla kulur, bla riħa, u estremament fjammabbli. Huwa komponent ta' ħafna fjuwils, xaħmijiet, u l-kimiċi li jiffurmaw tessut ħaj. Jikkonsisti minn proton (in-nukleu) u elettron li jdur madwaru.
Innovazzjoni: (v. jinnova; agg. jinnova) Aġġustament jew titjib għal idea, proċess, jew prodott eżistenti biex jagħmlu aktar ġdid, aktar intelliġenti, aktar effiċjenti, jew aktar utli.
Lissiva: L-isem ġenerali għas-soluzzjoni tal-idrossidu tas-sodju (NaOH). Il-lissiva ħafna drabi titħallat maż-żjut veġetali jew xaħmijiet tal-annimali u ingredjenti oħra biex tagħmel sapun f'forma ta' bar.
Xjentist tal-materjali: Riċerkatur li jistudja r-relazzjoni bejn l-istruttura atomika u molekulari ta' materjal u l-proprjetajiet ġenerali tiegħu. Ix-xjentisti tal-materjali jistgħu jiżviluppaw materjali ġodda jew janalizzaw dawk eżistenti. L-analiżi tal-proprjetajiet ġenerali ta' materjal, bħad-densità, is-saħħa, u l-punt tat-tidwib, tista' tgħin lill-inġiniera u riċerkaturi oħra jagħżlu l-aħjar materjali għal applikazzjonijiet ġodda.
Molekula: Grupp ta' atomi elettrikament newtrali li jirrappreżenta l-iżgħar ammont possibbli ta' kompost kimiku. Il-molekuli jistgħu jkunu magħmula minn tip wieħed ta' atomu jew tipi differenti ta' atomi. Pereżempju, l-ossiġnu fl-arja huwa magħmul minn żewġ atomi ta' ossiġnu (O2), u l-ilma huwa magħmul minn żewġ atomi ta' idroġenu u atomu wieħed ta' ossiġnu (H2O).
Sustanza li tniġġes: Sustanza li tikkontamina xi ħaġa, bħall-arja, l-ilma, in-nies, jew l-ikel. Xi sustanzi li jniġġsu huma kimiċi, bħal pestiċidi. Sustanzi oħra li jniġġsu jistgħu jkunu radjazzjoni, inkluż sħana jew dawl eċċessiv. Anke l-ħaxix ħażin u speċi invażivi oħra jistgħu jitqiesu bħala forma ta' bijofouling.
Potenti: Aġġettiv li jirreferi għal xi ħaġa li hija qawwija ħafna jew qawwija (bħal mikrob, velenu, mediċina, jew aċidu).
Rinnovabbli: Aġġettiv li jirreferi għal riżorsa li tista' tiġi sostitwita b'mod indefinit (bħall-ilma, pjanti ħodor, dawl tax-xemx, u riħ). Dan jikkuntrasta mar-riżorsi mhux rinnovabbli, li għandhom provvista limitata u jistgħu effettivament jiġu eżawriti. Ir-riżorsi mhux rinnovabbli jinkludu ż-żejt (u fjuwils fossili oħra) jew elementi u minerali relattivament rari.