معلومات

تحول الأوراق الاصطناعية ثاني أكسيد الكربون 10 مرات أفضل من تلك الحقيقية

تحول الأوراق الاصطناعية ثاني أكسيد الكربون 10 مرات أفضل من تلك الحقيقية

لا يسع المرء إلا أن يتعجب من براعة الطبيعة. الأوراق ، على سبيل المثال ، تقوم بعمل مذهل في تحويل ثاني أكسيد الكربون (CO2) إلى أكسجين ، مما يجعل كوكبًا أفضل لنا جميعًا.

تقليد الطبيعة

بشكل مثير للإعجاب ، نجح الباحثون في نسخ الطبيعة وإنشاء أوراق اصطناعية تعمل بشكل جيد أو حتى أفضل من الأوراق الحقيقية. تحاكي هذه الأوراق المهندسة التمثيل الضوئي بفعالية ؛ ومع ذلك ، لديهم تحذير واحد. حتى الآن ، هم يعملون فقط في المختبرات.

راجع أيضًا: اكتشف الفريق أنه يمكن استخدام ثاني أكسيد الكربون في تكوين الإيثانول

نظرًا لاستخدامهم لثاني أكسيد الكربون النقي والمضغوط من الخزانات ، لم يكن من الممكن إخراج هذه العجائب الهندسية الصغيرة إلى الخارج في العالم الحقيقي حيث يمكنهم المساعدة في تقليل ثاني أكسيد الكربون ، حتى الآن.

ابتكر باحثون من جامعة إلينوي في شيكاغو (UIC) حلاً يمكن من خلاله استخدام الأوراق الاصطناعية في العالم الحقيقي. والأفضل من ذلك ، فإن أوراقهم ستكون كذلك 10 مرات أكثر فعالية في تحويل ثاني أكسيد الكربون من تلك الحقيقية.

"حتى الآن ، جميع تصميمات الأوراق الاصطناعية التي تم اختبارها في المعمل تستخدم ثاني أكسيد الكربون من الخزانات المضغوطة. ومن أجل التنفيذ الناجح في العالم الحقيقي ، يجب أن تكون هذه الأجهزة قادرة على استخلاص ثاني أكسيد الكربون من مصادر أكثر تمييعًا ، مثل قال مينيش سينغ ، الأستاذ المساعد للهندسة الكيميائية في كلية الهندسة في UIC والمؤلف المقابل في الورقة: "مثل الهواء وغاز المداخن ، وهو الغاز المنبعث من محطات توليد الطاقة التي تعمل بحرق الفحم".

غشاء اصطناعي

لحل هذه المعضلة ، ابتكر سينغ وفريقه غشاءًا اصطناعيًا شبه منفذ يسمح للماء بالتبخر عند تعرضه لأشعة الشمس. عندما يحدث هذا ، سيسحب الماء أيضًا ثاني أكسيد الكربون من الهواء.

بعد ذلك ، ستحول وحدة التمثيل الضوئي الاصطناعية ثاني أكسيد الكربون إلى أول أكسيد الكربون والأكسجين. سيتم جمع أول أكسيد الكربون واستخدامه في تطوير الوقود الاصطناعي. ومع ذلك ، يمكن إطلاق الأكسجين مرة أخرى في البيئة حيث تشتد الحاجة إليه.

قال سينغ: "من خلال تغليف تكنولوجيا الأوراق الاصطناعية التقليدية داخل هذا الغشاء المتخصص ، فإن الوحدة بأكملها قادرة على العمل بالخارج ، مثل الورقة الطبيعية".

الأمر الأكثر إثارة للإعجاب هو ما يمكن أن تحققه هذه الأوراق الخارجية. يقدر الباحثون ذلك 360 يترك كل 1.7 متر منذ فترة طويلة و 0.2 متر على نطاق واسع ، ستولد ما يقرب من نصف طن من أول أكسيد الكربون. الأهم من ذلك ، إذا تم وضع نفس الكمية من الأوراق لتغطية أ 500 متر مربع المنطقة ، فإنها ستخفض مستويات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 10 في المئة.

سارع الباحثون أيضًا إلى الإشارة إلى أن تقنيتهم ​​تعتمد على مواد يسهل الوصول إليها.

قال سينغ: "يستخدم تصميمنا المفاهيمي المواد والتكنولوجيا المتاحة بسهولة ، والتي عند دمجها يمكن أن تنتج ورقة صناعية جاهزة للنشر خارج المختبر حيث يمكن أن تلعب دورًا مهمًا في تقليل غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي".

تم نشر نتائجهم في المجلةالكيمياء والهندسة المستدامة ACS.


شاهد الفيديو: تحصيلي أحياء 1 من اعداد وشرح الثبيتي (كانون الثاني 2022).