Wanasayansi wameunda teknolojia ya leza ambayo inaweza kufungua njia za teknolojia safi ya mafuta na nishati katika siku zijazo.
Tunahitaji kwa haraka njia rafiki na endelevu za kuchukua nafasi ya mafuta, mafuta na gesi asilia. Dioksidi kaboni (CO2) ni taka nyingi zinazozalishwa na shughuli zote na vyanzo vinavyotegemea nishati ya mafuta. Takriban tani bilioni 35 za kaboni dioksidi hutolewa ndani yetu sayari anga kila mwaka kama bidhaa taka kutoka kwa mitambo ya kuzalisha umeme, magari na usanidi wa viwanda kote ulimwenguni. Ili kupunguza athari za CO2 kwenye hali ya hewa ya kimataifa, CO2 hii iliyopotea inaweza badala yake kubadilishwa kuwa inayoweza kutumika nishati kama vile monoksidi kaboni na vyanzo vingine vya nishati. Kwa mfano, kuitikia kwa maji CO2 hutoa gesi ya hidrojeni yenye nishati, inapoguswa na hidrojeni hutoa kemikali muhimu kama vile hidrokaboni au alkoholi. Bidhaa kama hizo zinaweza kutumika kwa madhumuni anuwai na pia kwa kiwango cha kimataifa cha viwanda.
Electrocatalysts ni vichocheo vinavyohusika katika athari za kielektroniki - wakati mmenyuko wa kemikali unafanyika lakini nguvu za umeme pia zinahusika. Kwa mfano, kichocheo sahihi kinaweza kusaidia kuitikia hidrojeni na oksijeni kutengeneza maji kwa njia iliyodhibitiwa, vinginevyo itakuwa tu mchanganyiko wa nasibu wa gesi mbili. Au hata kuzalisha umeme kwa kuchoma hidrojeni na oksijeni. Electrocatalysts hurekebisha au kuongeza kasi ya athari za kemikali bila wao wenyewe kumezwa katika athari. Katika muktadha wa CO2, vichochezi vya kielektroniki vinaonekana kuwa muhimu na vya kuahidi katika kufikia ufanisi wa 'mabadiliko ya hatua' katika kupunguza CO2 kama inavyotarajiwa.
Kwa bahati mbaya, utaratibu halisi wa jinsi vichochezi hivi vya kielektroniki hufanya kazi haueleweki kabisa na inabakia kuwa changamoto kubwa kutofautisha kati ya tabaka za molekuli za kati za muda mfupi na "kelele" ya molekuli zisizofanya kazi kwenye suluhisho. Uelewa huu mdogo wa utaratibu huleta matatizo katika mabadiliko yoyote yanayoweza kutokea katika muundo wa vichochezi vya kielektroniki.
Wanasayansi katika Chuo Kikuu cha Liverpool Uingereza wameonyesha a laser- Mbinu ya uchunguzi wa msingi wa upunguzaji wa kielektroniki wa dioksidi kaboni ndani ya-situ katika utafiti wao uliochapishwa katika Catalysis ya Asili. Walitumia Vibrational Sum-Frequency Generation au VSFG spectroscopy kwa mara ya kwanza pamoja na majaribio ya electrochemical kuchunguza kichocheo (Mn(bpy)(CO)3Br) ambacho kinaonekana kama kichocheo cha kuahidi cha kupunguza CO2. Tabia ya waamuzi muhimu waliopo katika mzunguko wa kichocheo cha athari kwa muda mfupi sana ilizingatiwa kwa mara ya kwanza. Teknolojia ya VSFG hurahisisha kufuata tabia na harakati za spishi zinazoishi kwa muda mfupi sana katika mzunguko wa kichocheo na kwa hivyo hutusaidia kuelewa jinsi vichochezi vya kielektroniki hufanya kazi. Kwa hivyo, tabia halisi ya jinsi vichochezi vya umeme hufanya kazi katika mmenyuko wa kemikali inaeleweka.
Utafiti huu unatoa maarifa katika baadhi ya njia changamano za kemikali na unaweza kuturuhusu kuunda miundo mipya ya vichochezi vya kielektroniki. Watafiti tayari wanachunguza jinsi ya kuboresha usikivu wa mbinu hii na wanaunda mfumo mpya wa kutambua kwa uwiano bora wa mawimbi kwa kelele. Njia hii inaweza kusaidia kufungua njia za ufanisi mafuta safi na kukusanya uwezo zaidi wa nishati safi. Mchakato kama huo hatimaye unahitaji kuongezwa kiviwanda ili kufikia ufanisi zaidi katika ngazi ya kibiashara. Kushughulikia kiasi kikubwa cha CO2 kinachozalishwa kutoka kwa mitambo ya kuchoma mafuta kutahitaji maendeleo ya viwanda.
***
{Unaweza kusoma karatasi asili ya utafiti kwa kubofya kiungo cha DOI kilichotolewa hapa chini katika orodha ya (vyanzo) vilivyotajwa}
Chanzo (s)
Neri G na wenzake. 2018. Utambuzi wa viunzi vya kichocheo kwenye uso wa elektrodi wakati wa kupunguza kaboni dioksidi na kichocheo cha wingi wa dunia. Catalysis ya Asili. https://doi.org/10.17638/datacat.liverpool.ac.uk/533
***
