Эндэ харуулһан шэнги цементэй үйлэдбэринүүд уларил дулаардаг нүүрһэнтүрэгшын диоксидай гол эхи һэн. Теэд эдэ бузарлагшадай заримые шэнэ түхэлэй түлишэ болгон хубилгаха аргатай. Энэ дабһа хэдэн арбаад жэл гү, али бүри удаан саг соо аюулгүйгөөр хадагалжа болоно.
Энэ хадаа уларил өөршэлэлтые удаашаруулха, нүлөөень бага болгохо, гү, али түргэн хубилжа байһан дэлхэйе дабажа гарахада нютаг нугануудта туһалха шэнэ технологинууд болон үйлэ хэрэгүүдые хаража үзэһэн үшөө нэгэ түүхэ юм.
Нүүрһэнтүрэгшын диоксид (CO2) гаргадаг үйлэ ажалалгаанууд, ниитэ хүлэмжын хии, дэлхэйн агаар мандалые дулаасуулхада хубита оруулдаг. Агаарһаа CO2 гаргажа хадагалха тухай бодол шэнэ бэшэ. Теэд хэхэнь хүшэр, илангаяа хүн зоной шадалтай байхада. Шэнэ системэ CO2 бузарлалгын асуудалые нэгэ бага ондоо аргаар шиидхэнэ. Энэнь уларил дулаасуулдаг хии түлишэ болгон химиин аргаар хубилгадаг.
Ноябриин 15-да Кембридж хотын Массачусетсын технологиин дээдэ һургуулиин (MIT) шэнжэлэгшэд Cell Reports Physical Science сэтгүүлдэ өөрынгөө нээлтэтэ дүнгүүдые хэблүүлээ.
Тэдэнэй шэнэ гурим хоёр хубида хубаагдана. Түрүүшын хубинь түлишэ гаргахын тулада агаарай нүүрһэнтүрэгшын диоксидые формат гэжэ молекула болгон хубилгадаг. Нүүрһэнтүрэгшын диоксид шэнги формат нэгэ нүүрһэнтүрэгшын атом ба хоёр хүшэлтүрэгшын атом, мүн нэгэ уһантүрэгшын атомые агуулдаг. Формат үшөө хэдэн элементнүүдые агуулна. Шэнэ шэнжэлэлгын үедэ натр гү, али калиһаа гаралтай форматын дабһа хэрэглэгдээ.
Ехэнхи түлишын элементнүүд уһантүрэгшэ дээрэ хүдэлдэг, энэнь шатадаг хии болоод тэрэнээ ашаглахын тулада хоолой болон даралтатай танк хэрэгтэй. Гэбэшье, түлишэ батарейнууд формат дээрэ хүдэлжэ болоно. Шэнэ системые хүгжөөлгые хүтэлбэрилһэн материалнуудай эрдэмтэн Ли Цзюин хэлэһээр, формат уһантүрэгшэтэй адли энергиин агууламжатай. Формат уһантүрэгшэһөө зарим үрэ дүнтэй гэжэ Ли Цзю тэмдэглэбэ. Энэнь аюулгүй ба үндэр даралтатай хадагалха шаардалгагүй.
MIT-эй эрдэмтэд нүүрһэнтүрэгшын диоксидһоо гаргадаг формат туршаха түлишэ элемент бүтээгээ. Нэн түрүүн дабһаяа уһантай холидог байгаа. Тиигээд холисо түлишэ батарей руу оруулагдаа. Түлэнхиин элемент дотор формат химиин урбал соо электронуудые гаргадаг. Эдэ электронууд түлишын элементын сөрөг электродһоо эерэг электрод руу урдажа, сахилгаан хэлхеэ холбоое дүүргэбэ. Эдэ урдажа байһан электронууд — сахилгаан гүйдэл — туршалгын үедэ 200 часай туршада байгаа.
МИТ-эй Литэй хамта хүдэлдэг материалнуудай эрдэмтэн Чжэнь Чжан өөрынгөө команда арбан жэлэй туршада шэнэ технологиие үргэдхэхэ аргатай болохо гэжэ найдана.
МИТ-эй шэнжэлхэ ухаанай бүлэг нүүрһэнтүрэгшын диоксидые түлишэ үйлэдбэрилэлэй гол найрлага болгохын тулада химиин арга хэрэглэбэ. Нэгэдэхеэр, тэдэ энэниие ехэ шүлтлэг уһанда оруулһан байна. Тэдэнэр натрийн гидроксид (NaOH) шэлэжэ абаа, энэнь ниитэдээ луг гэжэ нэрлэгдэдэг. Энэнь химиин урбалые үүсхэжэ, натрийн бикарбонат (NaHCO3) бии болгодог, энэнь талханай сода гэжэ нэрлэгдэдэг.
Тиигээд тэдэ зайн гал асааба. Сахилгаан гүйдэл шэнэ химиин урбалые үүсхэжэ, талханай содын молекула соохи хүшэлтүрэгшын атом бүхэниие хубаажа, натриин формиат (NaCHO2) үлдэбэ. Тэдэнэй системэ CO2-дохи бүхы шахуу нүүрһэнтүрэгшые — 96 хубиһаа дээшэ — энэ дабһанда хубилгаа.
Хүшэлтүрэгшэ зайлуулха хэрэгтэй энерги формиат химиин холбоондо хадагалагдадаг. Профессор Ли формат энэ энергиие боломжотой энергиие алдахагүйгөөр хэдэн арбаад жэлэй туршада хадагалжа шададаг гэжэ тэмдэглэбэ. Тиигээд түлишын элементээр дамжан ороходоо сахилгаан бии болгодог. Хэрбээ формат үйлэдбэрилхэдэ хэрэглэгдэдэг сахилгаан наранай, һалхинай гү, али уһан сахилгаанһаа ерэнэ һаа, түлишэ батарейн үйлэдбэрилһэн сахилгаан сэбэр эршэм хүсэнэй эхи һэн.
Шэнэ технологиие үргэдхэхэ гэбэл, Ли хэлэһээр, "бидэ шүлтэнэй баян геологиин нөөсэ олохо хэрэгтэйбди." Тэрэ шүлтэтэ базальт (AL-kuh-lye buh-SALT) гэжэ нэрэтэй хадын нэгэ түрэлые шэнжэлһэн байна. Уһантай холилдоходоо, эдэ шулуунууд шүүһэн боложо хубилдаг.
Фарзан Каземифар Калифорниин Сан-Хосе можын ехэ һургуулиин инженер юм. Тэрэнэй шэнжэлэлгэнүүд газар доорохи дабһанай нөөсэ газарта нүүрһэнтүрэгшын диоксид хадагалха асуудалда зорюулагдана. Агаарһаа нүүрһэнтүрэгшын диоксид зайлуулха гээшэ хододоо хүндэ байгаа, тиимэһээ үнэтэй байгаа гэжэ тэрэ хэлэнэ. Тиимэһээ CO2-ые формат мэтэ хэрэглэхэ бүтээгдэхүүн болгон хубилгаха гээшэ олзотой. Бүтээгдэхүүнэй үнэ сэн үйлэдбэрилэлэй үнэ сэнтэй тэнсэжэ шадаха.
Агаарһаа нүүрһэнтүрэгшын диоксид абаха талаар ехэ шэнжэлэлнүүд хэгдэһэн байна. Жэшээнь, Лихай университедэй эрдэмтэдэй бүлэг һаяхан агаарһаа нүүрһэнтүрэгшын диоксидые шүүжэ, тэрэнээ талханай сода болгохо ондоо арга тухай тодорхойлһон байна. Бусад шэнжэлхэ ухаанай бүлэгүүд CO2-ые тусхай хабсагайнуудта хадагалжа, хатуу нүүрһэнтүрэгшэ болгон хубилгадаг ба энэнь архиин түлишэ болохо этанол болгожо болбосоруулдаг. Эдэ түсэлнүүдэй ехэнхинь бага хэмжээнэй болоод агаарта нүүрһэнтүрэгшын диоксидай үндэр хэмжээе бага болгоходо үшөөл ехэ нүлөө үзүүлээгүй.
Энэ зураг дээрэ нүүрһэнтүрэгшын диоксидээр хүдэлдэг байшан харуулагдана. Эндэ харуулһан түхеэрэлгэ нүүрһэнтүрэгшын диоксидые (улаан ба сагаан бөөмбөрнүүдэй молекуланууд) формат (хүхэ, улаан, сагаан, хара бөөмбөрнүүд) гэжэ нэрэтэй дабһан болгодог. Энэ дабһа түлишэ батарей соо хэрэглэжэ, сахилгаан гаргажа болоно.
Каземифар хэлэһээр, манай эгээл һайн арга хадаа "нэн түрүүн хүлэмжын хиин гаргалгые бага болгохо" юм. Энээниие хэхэ нэгэ арга хадаа нүүрһэнтүрэгшын түлишэ һалхин гү, али наран шэнги шэнэлэгдэдэг эршэм хүсэнэй эхи үүсэбэринүүдээр һэлгэхэ арга юм. Энэ хадаа эрдэмтэдэй “декарбонизаци” гэжэ нэрлэдэг шэлжэлтын нэгэ хубинь болоно. Теэд уларил хубилалтые зогсоохо гээшэ олон талаһаа хандаха хэрэгтэй гэжэ тэрэ нэмэбэ. Энэ шэнэ технологи нүүрһэнтүрэгшэгүй болгоходо хэсүү газарнуудта нүүрһэнтүрэгшые барижа абахын тулада хэрэгтэй гэжэ тэрэ хэлэбэ. Түмэрлигэй үйлэдбэринүүдые ба цементэй үйлэдбэринүүдые абажа үзэе, хоёр жэшээ дурдая.
MIT-эй команда шэнэ технологиёо наранай ба һалхинай эршэм хүсэнтэй холбоходо ашаг үрэтэй гэжэ баһа харана. Уламжалалта батарейнууд хэдэн долоон хоногой туршада эршэм хүсэн хадагалхаар бүтээгдэһэн байдаг. Зунай наранай гэрэлые үбэлдөө гү, али удаан хадагалхада ондоо арга хэрэгтэй. “Формат түлишэтэй,” гэжэ Ли хэлэбэ, таанад саг уларилтай хадагалхааршье хизаарлагдахаяа болиһон байнат. "Энэнь үеын байжа болохо."
Энэнь алтан шэнги гэрэлтэхэгүй байжа болохо, зүгөөр “Би 200 тонно... формат хүбүүд басагадтаа залгамжалал болгон орхижо болохоб,” гэжэ Ли хэлэбэ.
Шүлтэлһэн: Уһанда гидроксид ионуудые (OH-) бии болгодог химиин бодосые тодорхойлһон дахуулал. Эдэ урасхалнуудые шүлтлэг гэжэ нэрлэдэг (хүшэлтүрэгшын бэшэ) ба 7-һоо ехэ рН-тэй.
Уһанай нюруу: газар доорохи уһанай нөөсэ бариха шадалтай хадын бүтэсэ. Энэ нэрэ томьёо газар доорохи нуурнуудта баһа хабаатай.
Базальт: Хара галт уулын хабсагай, ехэнхидээ ехэ нягта байдаг (галт уулын дэлбэрэлтэдэ ехэ хиин хармаан үлөөгүй һаа).
холбоо: (химидэ) молекула соохи атомуудай (гү, али атомуудай бүлэгүүдэй) хоорондохи хахад байнгын холбоо. Энэнь хабаадагша атомуудай хоорондохи татаха хүсэнһөө бии болодог. Холбоонууд бии болоһон хойноо атомууд нэгэдэл боложо ажаллана. Бүридүүлэгшэ атомуудые тусгаарлахын тулада молекулануудта дулаан гү, али бусад туяагай хэлбэриин энерги үгэхэ ёһотой.
Нүүрһэнтүрэгшэ: Дэлхэй дээрэхи бүхы амидаралай үндэһэн болохо химиин элемент. Нүүрһэнтүрэгшэ графит ба алмаз хэлбэритэйгээр сүлөөтэй байдаг. Энэнь нүүрһэн, шохойн чулуу, нефтиин шухала бүридүүлэгшэ болоод химиин аргаар өөрөө холбогдожо, химиин, биологиин, худалдаанай үнэтэй олон янзын молекулануудые бии болгодог. (Уларилай шэнжэлэлгын) Нүүрһэнтүрэгшын нэрэ томьёое заримдаа нүүрһэнтүрэгшын диоксидтэй бараг һэлгэжэ хэрэглэжэ, үйлэ хэрэг, бүтээгдэхүүн, бодолгын гү, али үйлэ ябаса агаар мандалай удаан хугасаанай дулааралда үзүүлхэ боломжотой нүлөөе тэмдэглэнэ.
Нүүрһэнтүрэгшын диоксид: (гү, али CO2) гээшэ бүхы амитадай амилдаг хүшэлтүрэгшэ эдидэг нүүрһэнтүрэгшын баялигтай эдеэ хоолтой харилсан үйлэшэлхэдэ бии болодог үнгэгүй, үнэргүй хии юм. Мүн нүүрһэнтүрэгшын диоксид органик бодосуудые, тэрэ тоодо нефть гү, али байгаалиин хии зэргэ нүүрһэнтүрэгшын түлишэ шатаахада гарадаг. Нүүрһэнтүрэгшын диоксид хадаа дэлхэйн агаар мандалда дулаан хадгалдаг хүлэмжын хии юм. Ургамалнууд нүүрһэнтүрэгшын диоксидые фотосинтезээр хүшэлтүрэгшэ болгон хубилгадаг ба энэ үйлэ ябасые хэрэглэн өөрын эдеэ хоол бүтээнэ.
Цемент: Хоёр материалые хоорондоо барижа, хатуу болгожо хатуужуулха холбогшо гү, али хоёр материалые хоорондоо бариха бүдүүн залгяа. (Барилга) Элһэн гү, али няһалһан шулууе холбожо бетон бүтээхэ хэрэгсэл болохо нарин талхатай материал. Цемент ехэнхидээ порошок хэлбэритэйгээр бүтээгдэдэг. Теэд нэгэ дахин нойтон болоод, хатахадаа хатуужадаг шабар шүлһэн болодог.
Химиин: Хоёр ба тэрэнһээ дээшэ атомуудһаа тогтомол хубаари ба бүтэсэтэйгээр ниилэһэн (холбоотой) бодос. Жэшээнь, уһан гээшэ нэгэ хүшэлтүрэгшын атомтой холбогдоһон хоёр уһантүрэгшын атомһоо бүридэһэн химиин бодос юм. Тэрэнэй химиин томьёо H2O юм. “Химиин” ​​гээшые элдэб нэгэдэлнүүдэй хоорондохи элдэб янзын харилсан үйлэшэлэлэй үрэ дүндэ бии болоһон бодосой шэнжэ шанарые тодорхойлходо дахуулал болгон хэрэглэжэ болоно.
Химиин холбоо: Атомуудай хоорондохи татаха хүсэн, холбоотой элементнүүдые нэгэ нэгэдэл болгон ажаллаха аргатай. Зарим татабаринууд сула, нүгөөдүүлынь шанга. Бүхы холбоонууд электронуудые хубаалсаха (гү, али хубаахаяа оролдохо) замаар атомуудые холбодог мэтээр харагдана.
Химиин урбал: Бодосой молекулануудые гү, али бүтэсые физикын түхэл хубилха бэшэ (жэшээнь, хатууһаа хии болгохо) үйлэ ябаса.
Хими: бодосой бүридэл, бүтэсэ, шэнжэ шанар, харилсан үйлэшэлэлгэ шэнжэлдэг эрдэмэй һалбари. Эрдэмтэд энэ мэдэсые танигдаагүй бодосуудые шудалха, ашагтай бодосуудые ехэ хэмжээгээр үржүүлхэ гү, али шэнэ ашагтай бодосуудые зохёон бүтээхэ хэрэгсэл болгон хэрэглэдэг. (химиин нэгэдэлнүүдэй) Хими хадаа нэгэдэлэй томьёо, бэлдэхэ арга гү, али зарим шэнжэ шанарнуудые хэлэнэ. Энэ һалбарида хүдэлдэг хүнүүдые химик гэдэг. (ниигэмэй эрдэм ухаанай һалбарида) хүнүүдэй хамтаржа, эбтэй эетэй ябажа, бэе бэеынгээ хажууда дуратай байха шадабари.
Уларилай хубилалта: Дэлхэйн уларилда удаан хугасаанай удха шанартай хубилалта. Энэнь байгаалиин гү, али хүнэй үйлэ ажаллалгын үрэ дүндэ, тэрэ тоодо нүүрһэнтүрэгшын түлишэ шатааха, ой модые арилгаха үрэ дүндэ боложо магадгүй.
Декарбонизаци: нүүрһэнтүрэгшын диоксид ба метан гэхэ мэтэ нүүрһэнтүрэгшын үндэһэн дээрэ хүлэмжын хии гаргадаг бузарлагша технологи, үйлэ ажалалгаа, эршэм хүсэнэй эхи үүсэбэриһээ агаар мандалда зорюута шэлжэхэ гэдэг. Уларилай хубилалтада нүлөөлдэг нүүрһэнтүрэгшын хиин хэмжээе бага болгохо зорилго табигдана.
Сахилгаан: Сахилгаан зарядай гүйдэл, ехэбшэлэн электрон гэжэ нэрэтэй сөрөг зарядтай хэһэгүүдэй хүдэлөөнһөө үүдэлтэй.
Электрон: атомой гадаада бүһэ нютагые тойродог сөрөг цэнэгтэй хэһэг; энэнь мүн хатуу бодосуудта сахилгаан зөөгшэ юм.
Инженер: Асуудалнуудые шиидхэхэдээ эрдэм ухаан, тоо бодолго хэрэглэдэг хүн. Үйлэ үгэ болгон хэрэглэхэдээ, инженер гэһэн үгэ асуудал гү, али хангагдаагүй хэрэгсэл шиидхэхэ хэрэгсэл, материал гү, али үйлэ ябасые зохёон бүтээхэ удхатай.
Этанол: Архи, мүн этил спирт гэжэ нэрэтэй, энэнь пиво, архи, спирт гэхэ мэтэ архиин ундаануудай үндэһэн болоно. Мүн уһалагша болон түлишэ болгон хэрэглэдэг (жэшээнь, ехэнхидээ бензинтэй холидог).
Шүүгшэ: (н.) Хэмжээнһээнь гү, али бусад шэнжэһээнь дулдыдажа, зарим материалнуудые дамжуулха, нүгөөдыень дамжуулха боломжо олгодог юумэн. (v.) Хэмжээ, нягта, заряд гэхэ мэтэ шэнжэ шанарнууд дээрэ үндэһэлжэ тодорхой бодосуудые шэлэхэ үйлэ ябаса (физикэдэ) Гэрэл гү, али бусад туяа шэнгээхэ гү, али зарим бүридүүлэгшэ хэһэгүүдые шэлэн дамжуулхагүй болгодог бодосой дэлгэс, хабтагай гү, али дабхаргые.
Формат: Тоһон хүшэлтүрэгшын исэлдэһэн түхэл болохо мэрээшэнэй хүшэлтүрэгшын дабһан гү, али эфирэй ниитэ нэрэ томьёо. (Эфир хадаа зарим хүшэлтүрэгшын уһантүрэгшын атомуудые тодорхой органик бүлэгүүдээр һэлгэжэ бии болоһон нүүрһэнтүрэгшын һууритай нэгэдэл юм. Олон өөхэн ба эфирэй тоһон хадаа тоһон хүшэлтүрэгшын байгаалиин эфирнүүд юм.)
Нүүрһэнтүрэгшын түлишэ: Нүүрһэн, нефть (түүхэй тоһон), байгаалиин хии гэхэ мэтэ олон сая жэлэй туршада дэлхэй дотор бактери, ургамал, амитадай һандаржа байһан үлэгдэлһээ бии болоһон түлишэ.
Түлишэ: Хяналтатай химиин гү, али ядерна урбалаар эршэм хүсэн гаргадаг ямаршье бодос. Нүүрһэнтүрэгшын түлишэ (нүүрһэн, байгаалиин хии, тоһон) хадаа халагдахадаа (гол түлэб шатаха хүрэтэр) химиин урбалаар эршэм хүсэн гаргадаг ниитэ түлишэ юм.
Түлэнхиин элемент: Химиин энергиие сахилгаан энерги болгон хубилгадаг түхеэрэлгэ. Эгээн түгээмэл түлишэнь уһантүрэгшэ болоод тэрэнэй ганса дэд бүтээгдэхүүниинь уһанай уур юм.
Геологи: Дэлхэйн физикын бүтэсэ, тэрэнэй материалнууд, түүхэ, тэрээн дээрэ болодог үйлэ ябасануудтай холбоотой бүхы юумые тэмдэглэһэн дахуул үгэ. Энэ һалбарида хүдэлдэг хүнүүдые геологууд гэдэг.
Дэлхэйн дулааралга: Хүлэмжын нүлөөнһөө боложо Дэлхэйн агаар мандалай ниитэ температура аажамаар нэмэгдэнэ. Энэ нүлөөнь агаарта нүүрһэнтүрэгшын диоксид, хлорфторуглерод болон бусад хиинүүдэй хэмжээнэй нэмэгдэһэнһээ үүдэлтэй, тэдэнэй олонхинь хүнэй үйлэ ажалалгааһаа гарадаг.
Уһантүрэгшэ: юртэмсын эгээл хүнгэн элемент. Хиин шэнжэтэйгээр үнгэгүй, үнэргүй, ехэ шатадаг. Энэнь олон түлишэ, өөхэн, амиды эдые бүридүүлдэг химиин бодосуудай бүридүүлэгшэ юм. Энэнь протон (ядро) ба тэрэниие тойрожо байһан электронһоо бүридэнэ.
Шэнэлэлтэ: (v. to innovate; adj. to innovate) Байһан һанал бодол, үйлэ ябаса, бүтээлые шэнэ, ухаалиг, үрэ дүнтэй, хэрэгтэй болгохын тулада тааруулха гү, али һайжаруулха.
Лай: Натриин гидроксидэй (NaOH) урасхалай ниитэ нэрэ. Саван хэхэдээ ургамалай тоһон гү, али амитанай өөхэн болон бусад зүйлнүүдтэй холидог.
Материалай эрдэмтэн: Материалай атомой ба молекулын бүтэсэ ба тэрэнэй ниитэ шэнжэ шанарнуудай хоорондохи холбоое шэнжэлдэг шэнжэлэгшэ. Материал шэнжэлэгшэд шэнэ материалнуудые зохёожо гү, али байгаа материалнуудые шэнжэлжэ болоно. Нягта, бата бэхи, хайлаха температура гэхэ мэтэ материалай ниитэ шэнжэ шанарые шэнжэлхэ нь инженернүүд болон бусад шэнжэлэгшэдтэ шэнэ хэрэгсэлнүүдтэ эгээн һайн материал шэлэхэд туһалха аргатай.
Молекула: Химиин нэгэдэлэй эгээн бага хэмжээе тэмдэглэһэн сахилгаан нейтральна атомуудай бүлэг. Молекуланууд нэгэ түхэлэй атомһоо гү, али ондо ондоо түхэлэй атомуудһаа бүридэжэ болоно. Жэшээнь, агаарай хүшэлтүрэгшэ хоёр хүшэлтүрэгшын атомһоо (O2), уһан хоёр уһантүрэгшын атомһоо ба нэгэ хүшэлтүрэгшын атомһоо (H2O) бүридэнэ.
Бузарлагша: Агаар, уһан, хүнүүд, эдеэ хоол гэхэ мэтэ юумые бузарладаг бодос. Зарим бузарлагшад химиин бодосууд, жэшээнь пестицидүүд. Бусад бузарлагшад радиаци, тэрэ тоодо ехэ дулаан гү, али гэрэл байжа болоно. Хог ногоон болон бусад добтолхо зүйлнүүдыешье биобохирдолой нэгэ түхэл гэжэ үзэхэ аргатай.
Хүсэтэй: Ямар нэгэн ехэ хүсэтэй гү, али хүсэтэй юумые (жэшээнь, микроб, хорон, эм, хүшэлтүрэгшэ) тэмдэглэһэн дахуулал.
Һэргээгдэхэ аргатай: Тодорхойгүй сагта һэлгэгдэжэ болохо нөөсэ баялигые (жэшээнь, уһан, ногоон ургамал, наранай туяа, һалхин) тэмдэглэнэ. Энэнь хизаарлагдамал хангамжатай, үрэ дүнтэйгээр хосоржо болохо һэргээгдэхэгүй нөөсэ баялигтай илгаатай. Һэргээгдэхэгүй нөөсэ баялигуудта нефть (ба бусад нүүрһэнтүрэгшын түлишэ) гү, али харисангы хоморой элементнүүд ба ашагта малтамалнууд ороно.