Nature.com സന്ദർശിച്ചതിന് നന്ദി. നിങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ബ്രൗസറിന്റെ പതിപ്പിന് പരിമിതമായ CSS പിന്തുണ മാത്രമേ ഉള്ളൂ. മികച്ച ഫലങ്ങൾക്കായി, നിങ്ങളുടെ ബ്രൗസറിന്റെ പുതിയ പതിപ്പ് ഉപയോഗിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു (അല്ലെങ്കിൽ ഇന്റർനെറ്റ് എക്സ്പ്ലോററിൽ അനുയോജ്യതാ മോഡ് ഓഫാക്കുക). അതേസമയം, തുടർച്ചയായ പിന്തുണ ഉറപ്പാക്കാൻ, സ്റ്റൈലിംഗോ ജാവാസ്ക്രിപ്റ്റോ ഇല്ലാതെ ഞങ്ങൾ സൈറ്റ് കാണിക്കുന്നു.
ഇപ്പോൾ, ജൂൾ എന്ന ജേണലിൽ എഴുതുമ്പോൾ, ഉങ് ലീയും സഹപ്രവർത്തകരും ഫോർമിക് ആസിഡ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനായി കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിനെ ഹൈഡ്രജനേറ്റ് ചെയ്യുന്ന ഒരു പൈലറ്റ് പ്ലാന്റിനെക്കുറിച്ചുള്ള ഒരു പഠനം റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യുന്നു (കെ. കിം തുടങ്ങിയവർ, ജൂൾ https://doi.org/10.1016/j. ജൂൾ.2024.01). 003;2024). നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിലെ നിരവധി പ്രധാന ഘടകങ്ങളുടെ ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ ഈ പഠനം തെളിയിക്കുന്നു. റിയാക്ടർ തലത്തിൽ, കാറ്റലറ്റിക് കാര്യക്ഷമത, രൂപഘടന, ജലത്തിൽ ലയിക്കുന്നവ, താപ സ്ഥിരത, വലിയ തോതിലുള്ള വിഭവ ലഭ്യത തുടങ്ങിയ പ്രധാന കാറ്റലറ്റിക് ഗുണങ്ങളുടെ പരിഗണന ആവശ്യമായ ഫീഡ്‌സ്റ്റോക്ക് അളവ് കുറയ്ക്കുന്നതിനൊപ്പം റിയാക്ടർ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്താൻ സഹായിക്കും. ഇവിടെ, രചയിതാക്കൾ ഒരു മിക്സഡ് കോവാലന്റ് ട്രയാസിൻ ബൈപിരിഡൈൽ-ടെറെഫ്തലോണിട്രൈൽ ഫ്രെയിംവർക്കിൽ (Ru/bpyTNCTF എന്ന് വിളിക്കുന്നു) പിന്തുണയ്ക്കുന്ന ഒരു റുഥീനിയം (Ru) കാറ്റലിസ്റ്റ് ഉപയോഗിച്ചു. കാര്യക്ഷമമായ CO2 പിടിച്ചെടുക്കലിനും പരിവർത്തനത്തിനും അനുയോജ്യമായ അമിൻ ജോഡികളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് അവർ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്തു, CO2 പിടിച്ചെടുക്കുന്നതിനും ഹൈഡ്രജനേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനം ഫോർമേറ്റ് രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിനും റിയാക്ടീവ് അമിനായി N-methylpyrrolidine (NMPI) തിരഞ്ഞെടുത്തു, റിയാക്ടീവ് അമിനായി N-butyl-N-imidazole (NBIM) തിരഞ്ഞെടുത്തു. അമിനെ വേർതിരിച്ചെടുത്ത ശേഷം, ഒരു ട്രാൻസ്-അഡക്റ്റ് രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിലൂടെ FA യുടെ കൂടുതൽ ഉൽ‌പാദനത്തിനായി ഫോർമേറ്റിനെ വേർതിരിക്കാൻ കഴിയും. കൂടാതെ, CO2 പരിവർത്തനം പരമാവധിയാക്കുന്നതിന് താപനില, മർദ്ദം, H2/CO2 അനുപാതം എന്നിവയുടെ കാര്യത്തിൽ അവർ റിയാക്ടർ പ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്തി. പ്രക്രിയ രൂപകൽപ്പനയുടെ കാര്യത്തിൽ, ഒരു ട്രിക്കിളിംഗ് ബെഡ് റിയാക്ടറും മൂന്ന് തുടർച്ചയായ വാറ്റിയെടുക്കൽ നിരകളും അടങ്ങുന്ന ഒരു ഉപകരണം അവർ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. ആദ്യ നിരയിൽ അവശിഷ്ട ബൈകാർബണേറ്റ് വാറ്റിയെടുക്കുന്നു; രണ്ടാമത്തെ നിരയിൽ ഒരു ട്രാൻസ് അഡക്റ്റ് രൂപപ്പെടുത്തിയാണ് NBIM തയ്യാറാക്കുന്നത്; മൂന്നാമത്തെ നിരയിൽ FA ഉൽപ്പന്നം ലഭിക്കും; റിയാക്ടറിനും ടവറിനുമുള്ള മെറ്റീരിയൽ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതും ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം പരിഗണിച്ചു, മിക്ക ഘടകങ്ങൾക്കും സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ (SUS316L) തിരഞ്ഞെടുത്തു, ഇന്ധന അസംബ്ലി നാശത്തിനെതിരായ പ്രതിരോധം കാരണം റിയാക്ടറിന്റെ നാശനം കുറയ്ക്കുന്നതിന് മൂന്നാമത്തെ ടവറിനായി ഒരു വാണിജ്യ സിർക്കോണിയം അധിഷ്ഠിത മെറ്റീരിയൽ (Zr702) തിരഞ്ഞെടുത്തു. ചെലവ് താരതമ്യേന കുറവാണ്.
ഉൽ‌പാദന പ്രക്രിയ ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത ശേഷം - അനുയോജ്യമായ ഫീഡ്‌സ്റ്റോക്ക് തിരഞ്ഞെടുക്കൽ, ഒരു ട്രിക്കിൾ ബെഡ് റിയാക്ടറും മൂന്ന് തുടർച്ചയായ വാറ്റിയെടുക്കൽ നിരകളും രൂപകൽപ്പന ചെയ്യൽ, കോളം ബോഡിക്കും ആന്തരിക പാക്കിംഗിനുമുള്ള വസ്തുക്കൾ ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം തിരഞ്ഞെടുക്കൽ, നാശന കുറയ്ക്കുന്നതിന് റിയാക്ടറിന്റെ പ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങൾ മികച്ചതാക്കൽ - 100 മണിക്കൂറിലധികം സ്ഥിരമായ പ്രവർത്തനം നിലനിർത്താൻ കഴിവുള്ള ഒരു പൈലറ്റ് പ്ലാന്റ് പ്രതിദിനം 10 കിലോഗ്രാം ഇന്ധന അസംബ്ലി നിർമ്മിച്ചതായി രചയിതാക്കൾ തെളിയിക്കുന്നു. ശ്രദ്ധാപൂർവ്വമായ സാധ്യതയും ജീവിത ചക്ര വിശകലനവും വഴി, പരമ്പരാഗത ഇന്ധന അസംബ്ലി ഉൽ‌പാദന പ്രക്രിയകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ പൈലറ്റ് പ്ലാന്റ് ചെലവ് 37% കുറയ്ക്കുകയും ആഗോളതാപന സാധ്യത 42% കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്തു. കൂടാതെ, പ്രക്രിയയുടെ മൊത്തത്തിലുള്ള കാര്യക്ഷമത 21% എത്തുന്നു, കൂടാതെ അതിന്റെ ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമത ഹൈഡ്രജൻ ഉപയോഗിച്ച് പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഇന്ധന സെൽ വാഹനങ്ങളുടേതിന് സമാനമാണ്.
ക്വിയാവോ, എം. ഹൈഡ്രജനേറ്റഡ് കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിൽ നിന്ന് ഫോർമിക് ആസിഡിന്റെ പൈലറ്റ് ഉത്പാദനം. നേച്ചർ കെമിക്കൽ എഞ്ചിനീയറിംഗ് 1, 205 (2024). https://doi.org/10.1038/s44286-024-00044-2