Bu ýerde görkezilen ýaly sement zawodlary howany gyzdyrýan uglerod dioksidiniň esasy çeşmesidir. Emma bu hapalaýjy maddalaryň käbiri täze görnüşli ýangyja öwrülip bilner. Bu duz onlarça ýyl ýa-da ondan hem köp wagtlap howpsuz saklanyp bilner.
Bu howanyň üýtgemegini haýalladyp biljek, onuň täsirlerini azaldyp biljek ýa-da jemgyýetlere çalt üýtgeýän dünýäde başdan geçirmekde kömek edip biljek täze tehnologiýalara we hereketlere bagyşlanan seriýanyň ýene bir hekaýasydyr.
Umumy parnik gazy bolan uglerod dioksidini (CO2) çykarýan işler Ýeriň atmosferasynyň ýylylygyna goşant goşýar. Howadan CO2-ni çykarmak we saklamak pikiri täze däl. Ýöne muny etmek kyn, esasanam adamlaryň ony satyn almaga mümkinçiligi bolanda. Täze ulgam CO2 hapalanmagy meselesini birneme başgaça çözýär. Ol howany ýyladýan gazy himiki taýdan ýangyja öwürýär.
15-nji noýabrda Kembrijdäki Massaçusets Tehnologiýa Institutynyň (MIT) ylmy işgärleri özleriniň täze netijelerini “Cell Reports Physical Science” žurnalynda çap etdiler.
Olaryň täze ulgamy iki bölege bölünýär. Birinji bölek howadaky uglerod dioksidini ýangyç öndürmek üçin format atly molekula öwürmegi öz içine alýar. Uglerod dioksidi ýaly, format hem bir uglerod atomyny we iki kislorod atomyny, şeýle hem bir wodorod atomyny öz içine alýar. Format şeýle hem başga birnäçe elementleri öz içine alýar. Täze gözlegde natriýden ýa-da kaliýden alynýan format duzy ulanyldy.
Ýangyç öýjükleriniň köpüsi wodorod bilen işleýär, bu bolsa daşamak üçin turba geçirijileri we basyşly baklary talap edýän ýanýan gazdyr. Şeýle-de bolsa, ýangyç öýjükleri formatda hem işläp bilýär. Täze ulgamyň işlenip düzülmegine ýolbaşçylyk eden materialşynas Li Junyň aýtmagyna görä, formatyň energiýa mukdary wodorod bilen deňeşdirilip bilner. Li Junyň belleýşi ýaly, formatyň wodoroddan käbir artykmaçlyklary bar. Ol has howpsuz we ýokary basyşly saklamany talap etmeýär.
MIT-däki alymlar kömürturşy gazyndan öndürýän formaty synagdan geçirmek üçin ýangyç öýjüklerini döretdiler. Ilki bilen olar duzy suw bilen garyşdyrdylar. Soňra garyndy ýangyç öýjüklerine berildi. Ýangyç öýjükleriniň içinde format himiki reaksiýada elektronlary goýberdi. Bu elektronlar ýangyç öýjükleriniň negatiw elektrodyndan oňyn elektroda akyp, elektrik zynjyryny tamamlady. Bu akýan elektronlar - elektrik togy - synag wagtynda 200 sagatlap bardy.
MIT-de Li bilen bilelikde işleýän materialşynas Žen Çžan öz toparynyň täze tehnologiýany on ýylyň içinde giňeldip biljekdigine optimistik garaýar.
MIT ylmy topary uglerod dioksidini ýangyç öndürmek üçin esasy maddalara öwürmek üçin himiki usuly ulandy. Ilki bilen, olar ony ýokary derejede gidroksidli ergine geçirdiler. Olar köplenç aşgar diýlip atlandyrylýan natriý gidroksidini (NaOH) saýladylar. Bu bolsa, has köp bişirilýän soda diýlip atlandyrylýan natriý bikarbonatyny (NaHCO3) öndürýän himiki reaksiýany başlaýar.
Soňra olar elektrik energiýasyny açdylar. Elektrik togy täze himiki reaksiýany döretdi, bu bolsa çörek sodasy molekulasyndaky her bir kislorod atomyny böldi we natriý formatyny (NaCHO2) galdyrdy. Olaryň ulgamy CO2-däki uglerodyň tas ählisini - 96 göterimden gowragyny - şu duza öwürdi.
Kislorody aýyrmak üçin gerek bolan energiýa formatyň himiki baglanyşyklarynda saklanýar. Professor Li formatyň bu energiýany onlarça ýyllap potensial energiýany ýitirmezden saklap bilýändigini belledi. Soňra ol ýangyç öýjüklerinden geçende elektrik energiýasyny öndürýär. Eger format öndürmek üçin ulanylýan elektrik energiýasy gün, ýel ýa-da gidroelektrik energiýasyndan gelýän bolsa, ýangyç öýjükleri tarapyndan öndürilýän elektrik energiýasy arassa energiýa çeşmesi bolar.
Täze tehnologiýany giňeltmek üçin Li: "Biz aşgaryň baý geologik serişdelerini tapmaly" diýdi. Ol aşgar bazalt (AL-kuh-lye buh-DUZ) diýlip atlandyrylýan dag jynslarynyň bir görnüşini öwrendi. Suw bilen garylanda, bu dag jynslary aşgar bolýar.
Farzan Kazemifar Kaliforniýadaky San Hose Döwlet Uniwersitetiniň inženeri. Onuň ylmy işleri ýerasty duz gatlaklarynda uglerod dioksidini saklamaga gönükdirilendir. Howadan uglerod dioksidini aýyrmak hemişe kyn we şonuň üçin gymmat bolupdyr diýip, ol aýdýar. Şonuň üçin CO2-ni format ýaly ulanyp bolýan önümlere öwürmek peýdalydyr. Önümiň bahasy önümçilik çykdajylarynyň öwezini dolup biler.
Howadaky uglerod dioksidini tutmak boýunça köp gözleg işleri geçirildi. Mysal üçin, ýakynda Lehigh uniwersitetiniň alymlar topary howadaky uglerod dioksidini süzüp, ony soda öwürmegiň başga bir usulyny beýan etdiler. Beýleki gözleg toparlary CO2-ni ýörite gaýalarda saklap, ony berk ugleroda öwürýärler, soňra ol etanola, spirt ýangyjyna gaýtadan işlenip bilner. Bu taslamalaryň köpüsi kiçi göwrümli we howadaky uglerod dioksidiniň ýokary derejesini azaltmaga heniz uly täsir etmedi.
Bu suratda uglerod dioksidi bilen işleýän jaý görkezilýär. Bu ýerde görkezilen enjam uglerod dioksidini (gyzyl we ak köpürjiklerdäki molekulalar) format atly duza (gök, gyzyl, ak we gara köpürjikler) öwürýär. Soňra bu duz elektrik energiýasyny öndürmek üçin ýangyç öýjüklerinde ulanylyp bilner.
Kazemifar iň gowy wariantyň "ilki bilen parnik gazlarynyň zyňyndylaryny azaltmak"dygyny aýtdy. Munuň bir usuly, gazylyp alynýan ýangyçlary ýel ýa-da gün energiýasy ýaly gaýtadan dikeldilýän energiýa çeşmeleri bilen çalşyrmakdyr. Bu alymlaryň "dekarbonizasiýa" diýip atlandyrýan geçiş işiniň bir bölegidir. Emma ol howanyň üýtgemeginiň öňüni almak üçin köpugurly çemeleşmäniň gerekdigini sözüne goşdy. Bu täze tehnologiýanyň dekarbonizasiýa edilmegi kyn bolan ýerlerde uglerody tutmak üçin zerurdygyny aýtdy. Mysal üçin, polat zawodlaryny we sement zawodlaryny mysal getirip bolar.
MIT topary täze tehnologiýasyny gün we ýel energiýasy bilen utgaşdyrmagyň peýdasyny hem görýär. Adaty batareýalar energiýany birnäçe hepde saklamak üçin niýetlenendir. Tomusky gün şöhlesini gyşda ýa-da ondan uzak wagtlap saklamak başgaça çemeleşmäni talap edýär. “Format ýangyç bilen” diýip, Li aýtdy, indi hatda möwsümleýin saklamak bilen hem çäklenmeýärsiňiz. “Bu nesiller boýunça bolup biler”.
Ol altyn ýaly ýalpyldap durmasa-da, "Men ogullaryma we gyzlaryma 200 tonna ... miras galdyryp bilerin" diýdi Li.
Alkalin: Eritmede gidroksid ionlaryny (OH-) emele getirýän himiki maddany häsiýetlendirýän sypat. Bu erginler şeýle hem alkalin (kislotaly erginlerden tapawutlylykda) diýlip atlandyrylýar we pH derejesi 7-den ýokarydyr.
Suw gatlagy: Ýerasty suw gorlaryny saklap bilýän gaýa gatlagy. Bu termin ýerasty basseýnlere hem degişlidir.
Bazalt: Adatça örän dykyz bolan gara wulkan dag jyns bölegi (eger wulkan püskürmesi onuň içinde uly gaz böleklerini galdyrmadyk bolsa).
baglanyşyk: (himiýada) molekuladaky atomlaryň (ýa-da atom toparlarynyň) arasyndaky ýarym hemişelik baglanyşyk. Ol gatnaşýan atomlaryň arasyndaky özüne çekiji güýçler tarapyndan emele gelýär. Baglanyşyklar emele gelenden soň, atomlar bir bitewi bolup işleýärler. Düzümi düzýän atomlary bölmek üçin molekulalara ýylylyk ýa-da başga bir şöhlelenme görnüşinde energiýa berilmelidir.
Uglerod: Ýer ýüzündäki ähli ýaşaýşyň fiziki esasy bolan himiki element. Uglerod grafit we almaz görnüşinde erkin ýaşaýar. Ol kömüriň, hek daşynyň we nebitiň möhüm bölegi bolup, himiki, biologik we täjirçilik gymmaty bolan dürli molekulalary emele getirmek üçin himiki taýdan öz-özüne birleşip bilýär. (Howa barlaglarynda) Uglerod termini käwagt atmosferanyň uzak möhletli ýylylygyna täsir edýän hereketiň, önümiň, syýasatyň ýa-da prosesiň mümkin bolan täsirini görkezmek üçin uglerod dioksidi bilen diýen ýaly çalşyrylyp ulanylýar.
Uglerod dioksidi: (ýa-da CO2) ähli haýwanlaryň dem alýan kislorody iýýän ugleroda baý iýmitleri bilen reaksiýa girende öndürýän reňksiz, yssyz gazdyr. Uglerod dioksidi nebit ýa-da tebigy gaz ýaly gazylyp alynýan ýangyçlar ýaly organiki maddalar ýakylanda hem bölünip çykýar. Uglerod dioksidi Ýeriň atmosferasynda ýylylygy saklaýan parnik gazydyr. Ösümlikler fotosintez arkaly uglerod dioksidini kisloroda öwürýärler we bu prosesi öz iýmitlerini öndürmek üçin ulanýarlar.
Sement: Iki materialy bir ýere jemläp, onuň gatylaşmagyna sebäp bolýan baglaýjy madda ýa-da iki materialy bir ýere jemläp saklamak üçin ulanylýan goýy ýelim. (Gurluşyk) Beton emele getirmek üçin gumy ýa-da owradylan daşy birleşdirmek üçin ulanylýan inçe üwelen material. Sement adatça poroşok görnüşinde ýasalýar. Emma ol çygly bolandan soň, guradylanda gatylaşýan palçykly garyndyya öwrülýär.
Himiki maddalar: Iki ýa-da has köp atomdan düzülen, belli bir proporsiýada we gurluşda birleşen (baglanyşykly) madda. Mysal üçin, suw bir kislorod atomy bilen baglanyşykly iki wodorod atomundan ybarat bolan himiki maddadyr. Onuň himiki formulasy H2O. “Himiki” sözüni dürli birleşmeleriň arasyndaky dürli reaksiýalaryň netijesinde dörän maddanyň häsiýetlerini beýan etmek üçin sypat hökmünde hem ulanyp bolýar.
Himiki baglanyşyk: Atomlaryň arasyndaky bir bitewi elementleriň bir bitewi bolup işlemegine sebäp boljak derejede güýçli çekiş güýji. Käbir çekişler gowşak, beýlekileri bolsa güýçli. Ähli baglanyşyklar atomlary elektronlary paýlaşmak (ýa-da paýlaşmaga synanyşmak) arkaly birleşdirýän ýaly görünýär.
Himiki reaksiýa: Fiziki görnüşiň üýtgemeginiň ýerine (meselem, gatydan gaza öwrülmek) maddanyň molekulalarynyň ýa-da gurluşlarynyň täzeden düzülmegini öz içine alýan proses.
Himiýa: maddalaryň düzümini, gurluşyny, häsiýetlerini we özara täsirini öwrenýän ylmyň pudagy. Alymlar bu bilimleri nätanyş maddalary öwrenmek, peýdaly maddalary köp mukdarda köpeltmek ýa-da täze peýdaly maddalary dizaýn etmek we döretmek üçin ulanýarlar. (himiki birleşmeler barada) Himiýa şeýle hem birleşmäniň formulasyny, onuň taýýarlanyş usulyny ýa-da käbir häsiýetlerini aňladýar. Bu ugurda işleýän adamlara himikler diýilýär. (jemgyýetçilik ylymlarynda) adamlaryň hyzmatdaşlyk etmek, düşünişmek we biri-biriniň ýanynda bolmak ukyby.
Howanyň üýtgemegi: Ýeriň howasynda möhüm, uzak möhletli üýtgeşme. Bu tebigy ýagdaýda ýa-da adam işleriniň netijesinde, şol sanda gazylyp alynýan ýangyçlary ýakmak we tokaýlary kesmek netijesinde ýüze çykyp biler.
Dekarbonizasiýa: atmosfera uglerod esasly parnik gazlaryny, ýagny uglerod dioksidini we metany çykarýan hapalaýjy tehnologiýalardan, işlerden we energiýa çeşmelerinden maksatly geçişi aňladýar. Maksat howanyň üýtgemegine goşant goşýan uglerod gazlarynyň mukdaryny azaltmakdyr.
Elektrik: Adatça elektron diýlip atlandyrylýan negatiw zarýadly bölejikleriň hereketinden emele gelýän elektrik zarýadynyň akymy.
Elektron: adatça atomyň daşky sebitiniň töwereginde aýlanýan negatiw zarýadly bölejik; ol şeýle hem gaty jisimlerde elektrik energiýasynyň daşaýjysydyr.
Inžener: Meseleleri çözmek üçin ylym we matematika ulanýan adam. Işlik hökmünde ulanylanda, inžener sözi meseläni ýa-da kanagatlandyrylmadyk zerurlygy çözmek üçin enjam, material ýa-da proses dizaýn etmegi aňladýar.
Etanol: Piwo, çakyr we spirtli içgiler ýaly alkogol içgileriniň esasyny düzýän etil spirti diýlip hem atlandyrylýan spirt. Şeýle hem, ol ergin we ýangyç hökmünde ulanylýar (meselem, köplenç benzin bilen garyşdyrylýar).
Süzgüç: (n.) Käbir materiallaryň, beýlekileriniň bolsa olaryň ululygyna ýa-da beýleki häsiýetlerine baglylykda geçmegine mümkinçilik berýän zat. (v.) Ölçegi, dykyzlygy, zarýady we ş.m. ýaly häsiýetlere esaslanyp belli bir maddalary saýlamak prosesi (fizikada) Yşygy ýa-da beýleki şöhlelenmeleri özüne siňdirýän ýa-da käbir bölekleriniň geçmegine selektiw usulda päsgel berýän bir maddanyň ekrany, plastinkasy ýa-da gatlagy.
Format: Ýag kislotasynyň oksidlenen görnüşi bolan formik kislotasynyň duzlary ýa-da efirleri üçin umumy adalga. (Efir belli bir kislotalaryň wodorod atomlaryny belli bir görnüşli organiki toparlar bilen çalşyrmak arkaly emele gelen uglerod esasly birleşmedir. Köp ýaglar we efir ýaglary tebigy ýagdaýda ýag kislotalarynyň efirleridir.)
Gazylyp alynýan ýangyç: Kömür, nebit (çig nebit) ýa-da tebigy gaz ýaly islendik ýangyç, millionlarça ýylyň dowamynda Ýeriň içinde bakteriýalaryň, ösümlikleriň ýa-da haýwanlaryň çüýreýän galyndylaryndan emele gelen.
Ýangyç: Gözegçilik edilýän himiki ýa-da ýadro reaksiýasy arkaly energiýa çykarýan islendik madda. Gazylyp alynýan ýangyçlar (kömür, tebigy gaz we nebit) gyzdyrylanda (adatça ýanma derejesine çenli) himiki reaksiýalar arkaly energiýa çykarýan umumy ýangyçlardyr.
Ýangyç öýjük: Himiki energiýany elektrik energiýasyna öwürýän enjam. Iň köp ýaýran ýangyç wodoroddyr, onuň ýeke-täk goşmaça önümi suw bugydyr.
Geologiýa: Ýeriň fiziki gurluşy, materiallary, taryhy we onda bolup geçýän prosesler bilen baglanyşykly ähli zady beýan edýän sypat. Bu ugurda işleýän adamlara geologlar diýilýär.
Ählumumy ýylylyk: Ýer atmosferasynyň umumy temperaturasynyň parnik täsiri sebäpli ýuwaş-ýuwaşdan ýokarlanmagy. Bu täsir howadaky uglerod dioksidiniň, hlorftoruglerodlaryň we beýleki gazlaryň derejesiniň ýokarlanmagy bilen baglanyşyklydyr, olaryň köpüsi adam işleriniň netijesinde çykýar.
Wodorod: Älemdäki iň ýeňil element. Gaz hökmünde ol reňksiz, yssyz we örän ýangynlydyr. Ol köp sanly ýangyçlaryň, ýaglaryň we diri dokumalary emele getirýän himiki maddalaryň bir bölegidir. Ol protondan (ýadrodan) we onuň töwereginde aýlanýan elektrondan ybaratdyr.
Innowasiýa: (v. innowasiýa etmek; sypat täzelik girizmek) Bar bolan pikiri, prosesi ýa-da önümi täze, akylly, has netijeli ýa-da has peýdaly etmek üçin oňa düzediş girizmek ýa-da kämilleşdirmek.
Şerbet: Natriý gidroksidiniň (NaOH) ergininiň umumy ady. Şerbet köplenç ösümlik ýaglary ýa-da haýwan ýaglary we beýleki maddalar bilen garylyp, sabyn ýasalýar.
Materialşynas: Materialyň atom we molekulýar gurluşy bilen onuň umumy häsiýetleriniň arasyndaky gatnaşygy öwrenýän ylmy işgär. Materialşynaslar täze materiallary işläp düzüp ýa-da bar bolanlaryny seljerip bilerler. Materialyň umumy häsiýetlerini, ýagny dykyzlygyny, berkligini we ereme nokadyny seljermek inženerlere we beýleki ylmy işgärlere täze ulanylyşlar üçin iň gowy materiallary saýlamaga kömek edip biler.
Molekula: Himiki birleşmäniň mümkin bolan iň az mukdaryny görkezýän elektrik taýdan neýtral atomlaryň topary. Molekulalar bir görnüşli atomdan ýa-da dürli görnüşli atomlardan emele gelip biler. Mysal üçin, howadaky kislorod iki kislorod atomundan (O2), suw bolsa iki wodorod atomyndan we bir kislorod atomundan (H2O) emele gelýär.
Hapalandyryjy: Howa, suw, adamlar ýa-da iýmit ýaly bir zady hapalaýan madda. Käbir hapalandyryjylar pestisidler ýaly himiki maddalardyr. Beýleki hapalandyryjylar radiasiýa, şol sanda aşa köp ýylylyk ýa-da ýagtylyk bolup biler. Hatda haşal otlar we beýleki basyş ediji görnüşler hem biohapalanmanyň bir görnüşi hasaplanyp bilner.
Güýçli: Örän güýçli ýa-da güýçli bir zada (meselem, mikrob, zäher, derman ýa-da kislota) degişli bolan sypat.
Gaýtadan dikeldilýän: Çäksiz wagtlap çalşyryp bolýan serişdäni (meselem, suw, ýaşyl ösümlikler, gün şöhlesi we ýel) aňladýan sypat. Bu, çäkli üpjünçiligi bolan we netijeli tükenip bilýän gaýtadan dikeldilmeýän serişdeler bilen deňeşdirilýär. Gaýtadan dikeldilmeýän serişdelere nebit (we beýleki gazylyp alynýan ýangyçlar) ýa-da deňeşdirme boýunça seýrek elementler we minerallar girýär.