Ingeniariaren erreaktoreak gasa zuzenean azido azetiko bihurtzen du

Teknologia gozo berri honek zapore garratza praktikoagoa egiten du. googletag.cmd.push(function(){googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′);});
Rice Unibertsitateko ingeniariek karbono monoxidoa azido azetiko bihurtzen ari dira zuzenean (ozpinaren zapore sendoa ematen duen produktu kimiko oso erabilia) erreaktore katalitiko jarraitu baten bidez, eta horrek elektrizitate berriztagarria erabil dezake produktu oso purifikatuak ekoizteko.
Rice Unibertsitateko Brown Ingeniaritza Eskolako ingeniari kimiko eta biomolekulen laborategian egiten den prozesu elektrokimikoak karbono monoxidoa (CO) azido azetikora murrizteko aurreko saiakeren arazoa konpondu du. Prozesu hauek produktua purifikatzeko urrats gehigarriak behar dituzte.
Ingurumena errespetatzen duen erreaktoreak nanometro kubikoko kobrea erabiltzen du katalizatzaile nagusi gisa eta elektrolito solido berezi bat.
Laborategiko 150 orduko etengabeko funtzionamenduan, ekipamendu honek sortutako ur-disoluzioan azido azetikoaren edukia % 2ra iritsi zen. Azido osagaiaren purutasuna % 98koa da, karbono monoxidoa erregai likido bihurtzeko lehen saiakeretan sortutako azido osagaia baino askoz hobea.
Azido azetikoa kontserbagarri gisa erabiltzen da aplikazio medikoetan, ozpinarekin eta beste elikagai batzuekin batera. Tintetarako, pinturarako eta estaldurarako disolbatzaile gisa erabiltzen da; binil azetatoa ekoizteko, binil azetatoa kola zuri arruntaren aitzindaria da.
Rice prozesua Wang-en laborategiko erreaktore batean oinarritzen da eta karbono dioxidotik (CO2) azido formikoa ekoizten du. Ikerketa honek oinarri garrantzitsua ezarri zuen Wangentzat (duela gutxi Packard Fellow izendatua), zeinak 2 milioi dolarreko Zientzia Fundazio Nazionalaren (NSF) diru-laguntza jaso baitzuen berotegi-efektuko gasak erregai likido bihurtzeko moduak aztertzen jarraitzeko.
Wangek esan zuen: «Gure produktuak karbono bakarreko substantzia kimiko batetik, azido formikotik, bi karbonoko substantzia kimiko batera hobetzen ari gara, eta hori erronka handiagoa da». «Jendeak tradizionalki azido azetikoa elektrolito likidoetan ekoizten du, baina oraindik ere errendimendu eskasa dute eta produktuak elektrolitoen bereizketaren arazoa dira».
Senftlek gaineratu zuen: «Noski, azido azetikoa ez da normalean CO edo CO2-tik sintetizatzen». «Hau da kontua: murriztu nahi dugun hondakin-gasa xurgatzen ari gara eta produktu erabilgarri bihurtzen».
Kobrezko katalizatzailearen eta elektrolito solidoaren arteko akoplamendu zaindua egin zen, eta elektrolito solidoa azido formikozko erreaktoretik transferitu zen. Wangek esan zuen: “Batzuetan, kobrea bi bide ezberdinetan sortzen da produktu kimikoetan”. “Karbono monoxidoa azido azetiko eta alkohol bihur dezake. Karbono-karbono akoplamendua kontrola dezakeen aurpegi bat duen kubo bat diseinatu genuen, eta karbono-karbono akoplamenduaren ertzak... Akoplamenduak azido azetikoa sortzen du, beste produktu batzuen ordez”.
Senftle eta bere taldearen eredu konputazionalak kuboaren forma fintzen lagundu zuen. Honela esan zuen: “Kuboaren ertz motak erakusteko gai gara, funtsean gainazal korrugatuagoak direnak. CO giltza batzuk hausten laguntzen dute, produktua modu batera edo bestera manipulatu ahal izateko”. Ertz gune gehiagok lotura egokia une egokian hausten laguntzen dute”.
Senftlerrek esan zuen proiektua teoria eta esperimentua nola lotu behar diren erakusteko modu ona dela. Honela esan zuen: «Erreaktoreko osagaien integraziotik hasi eta maila atomikoko mekanismoraino, hau ingeniaritza maila askoren adibide ona da». «Nanoteknologia molekularraren gaiarekin bat dator eta erakusten du nola zabaldu dezakegun benetako gailuetara».
Wangek esan zuen sistema eskalagarri baten garapenean hurrengo urratsa sistemaren egonkortasuna hobetzea eta prozesurako behar den energia gehiago murriztea dela.
Rice Unibertsitateko Zhu Peng, Liu Chunyan eta Xia Chuan graduondoko ikasleak, J. Evans Attwell-Welch doktorego ondoko ikertzailea da artikuluaren arduradun nagusia.
Ziur egon zaitezke gure erredakzio-taldeak bidalitako iritzi guztiak gertutik kontrolatuko dituela eta neurri egokiak hartuko dituela. Zure iritzia oso garrantzitsua da guretzat.
Zure helbide elektronikoa hartzaileak mezu elektronikoa nork bidali duen jakinarazteko bakarrik erabiltzen da. Ez zure helbidea ez hartzailearen helbidea ez dira beste inolako helburutarako erabiliko. Sartzen duzun informazioa zure mezu elektronikoan agertuko da, baina Phys.org-ek ez ditu inola ere gordeko.
Bidali astero eta/edo egunero eguneraketak zure sarrera-ontzira. Edozein unetan harpidetza kendu dezakezu, eta ez ditugu inoiz zure datuak hirugarrenekin partekatuko.
Webgune honek cookieak erabiltzen ditu nabigazioa laguntzeko, gure zerbitzuen erabilera aztertzeko eta hirugarrenen edukia eskaintzeko. Gure webgunea erabiliz, gure pribatutasun politika eta erabilera baldintzak irakurri eta ulertu dituzula baieztatzen duzu.


Argitaratze data: 2021eko urtarrilaren 29a