يلاحظ العلماء خصائص المحفز لتطوير تقنية الكربون المحايد

طور فريق بحثي من المعهد الكوري للعلوم والتكنولوجيا (KIST) مقياس طيف امتصاص الأشعة السينية الناعم المعتمد على مسرع الإشعاع ، لتحسين المواد المحفزة وقدرتها على الاستخدام في تكنولوجيا محايدة الكربون.

لماذا يعد تطوير تقنية محايدة الكربون مهمًا جدًا؟

تتوسع أهمية ” حياد الكربون “، وكذلك أهمية تكنولوجيا محايدة الكربون، بسبب تغير المناخ الناجم عن الاحتباس الحراري.

أعلنت جمهورية كوريا أنها تنوي أن تكون محايدة للكربون بحلول عام 2050 وتبذل جهودًا لتقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

 من أجل تحقيق ذلك – إلى جانب إنتاج الهيدروجين الأخضر الذي يقلل من توليد ثاني أكسيد الكربون – فإن التكنولوجيا المحايدة للكربون التي تستخدم ثاني أكسيد الكربون ضرورية.

كيف يمكن الاستفادة من هذه التقنية بشكل فعال؟

من أجل أن تكون هذه التقنيات المحايدة للكربون فعالة في تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، فمن الضروري تقليل الطاقة اللازمة. يتم تحقيق ذلك عن طريق زيادة نشاط أقطاب أكسدة الماء، مما يؤدي إلى تفاعل كهروكيميائية.

وبالتالي، حاول العلماء فهم البنية الإلكترونية لسطح المحفز أثناء استمرار التفاعل، حيث أن هذه خطوة متكاملة في تطوير تقنية الكربون المحايد. 

ومع ذلك، نظرًا لصعوبة إجراء تجربة في ظروف الفراغ الفائق (UHV)، يمكن للباحثين فقط تقدير بنية السطح بشكل غير مباشر من خلال الحسابات الحسابية.

كيف يمكن الاستفادة من هذه التقنية

كيف تم تطوير التكنولوجيا؟

طور علماء KIST، الدكتور Hyung-Suk Oh والدكتور Woong Hee Lee – من مركز أبحاث الطاقة النظيفة – والدكتور Keun Hwa Chae من مركز التحليل والبيانات المتقدم، مطياف امتصاص بالأشعة السينية يعتمد على مسرع الإشعاع (خط الأشعة 10D XAS KIST).

أعلنت KIST أن هذا البحث قد أدى إلى تطوير استراتيجية البيض لتصنيع الأقطاب الكهربائية، من خلال مراقبة وتحليل الهيكل الإلكتروني للسطح أثناء تفاعل قطب أكسدة الماء. 

يمكن تطبيق ذلك على إنتاج الهيدروجين وتحويل ثاني أكسيد الكربون في تطوير تكنولوجيا محايدة الكربون.

ما الذي اكتشفه الفريق من هذه التجربة؟

قام فريق البحث بقياس البنية الإلكترونية وحالات الدوران لسطح القطب الكهربائي من خلال استخدام مطياف امتصاص الأشعة السينية المعتمد على المسرع تحت ظروف UHV. 

كشف هذا أن الكوبالت العام أعيد بناؤه أثناء التفاعل.

تم اكتشاف طريقة لتحسين أداء قطب أكسدة الماء، ونتيجة لذلك تم اكتشاف تقنية الكربون المحايد من التغيير في مادة القطب.

 لاحظ العلماء أن الكوبالت، من الناحية الديناميكية الحرارية، عرضة لأن يكون في حالة أكسدة رباعي التكافؤ تحت ظروف الأكسدة، ونشاط أكسدة الماء منخفض جدًا.

لذلك، من الضروري الحفاظ على حالة أكسدة ثلاثية التكافؤ من أجل الحفاظ على نشاط أكسدة الماء العالي، بحيث يمكن الحصول على حالة الأكسدة 3.2 والنشاط العالي طوال العملية.

يحتوي القطب المطوَّر على مساحة سطح كهروكيميائية أكبر بأكثر من 1000 مرة مقارنة بقطب الكوبالت التجاري، وهو أكثر فاعلية 10 مرات في أداء إنتاج الهيدروجين، عند تطبيقه على نظام التحليل الكهربائي للماء الفعلي.

واختتم الدكتور أوه قائلاً: “من خلال تطوير مطياف امتصاص الأشعة السينية الناعم المعتمد على مسرع الإشعاع، اتخذنا خطوة أخرى إلى الأمام في فهم خصائص المواد المحفزة وتحسين أدائها.

“هذه تقنية أساسية لعملية التمثيل الضوئي الاصطناعي ومن المتوقع أن تساعد بشكل كبير في تحسين أداء قطب أكسدة الماء، وهي تقنية مهمة لإنتاج الهيدروجين الأخضر وإعادة البناء الكهروكيميائية.”

المصدر: innovationnewsnetwork

قد يهمك:

ترجمه عربي انجليزي

ترجمه عربي هولندي

إنشاء حساب بنك الرياض

فتح حساب بنك الإمارات دبي الوطني

فتح حساب بنك دبي التجاري

فتح حساب بنك الراجحي

إنشاء حساب LinkedIn

أفضل قوالب ووردبريس

أنت تستخدم إضافة Adblock

يعتمد موقع انشاء على الاعلانات كمصدر لدعم الموقع، يجب عليك ايقاف تشغيل حاجب الاعلانات لمشاهدة المحتوي