ఈ వ్యాసం సైన్స్ X యొక్క సంపాదకీయ విధానాలు మరియు విధానాలకు అనుగుణంగా సమీక్షించబడింది. కంటెంట్ యొక్క సమగ్రతను నిర్ధారిస్తూ సంపాదకులు ఈ క్రింది లక్షణాలను నొక్కి చెప్పారు:
కార్బన్ డయాక్సైడ్ (CO2) భూమిపై జీవానికి అవసరమైన వనరు మరియు గ్లోబల్ వార్మింగ్‌కు దోహదపడే గ్రీన్‌హౌస్ వాయువు రెండూ. నేడు, శాస్త్రవేత్తలు కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను పునరుత్పాదక, తక్కువ-కార్బన్ ఇంధనాలు మరియు అధిక-విలువైన రసాయన ఉత్పత్తుల ఉత్పత్తికి ఆశాజనక వనరుగా అధ్యయనం చేస్తున్నారు.
కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను కార్బన్ మోనాక్సైడ్, మిథనాల్ లేదా ఫార్మిక్ ఆమ్లం వంటి అధిక-నాణ్యత కార్బన్ మధ్యవర్తులుగా మార్చడానికి సమర్థవంతమైన మరియు ఖర్చుతో కూడుకున్న మార్గాలను గుర్తించడం పరిశోధకులకు సవాలు.
నేషనల్ రెన్యూవబుల్ ఎనర్జీ లాబొరేటరీ (NREL) కి చెందిన KK న్యూర్లిన్ నేతృత్వంలోని పరిశోధనా బృందం మరియు ఆర్గోన్ నేషనల్ లాబొరేటరీ మరియు ఓక్ రిడ్జ్ నేషనల్ లాబొరేటరీ సహకారులు ఈ సమస్యకు ఒక మంచి పరిష్కారాన్ని కనుగొన్నారు. అధిక శక్తి సామర్థ్యం మరియు మన్నికతో పునరుత్పాదక విద్యుత్తును ఉపయోగించి కార్బన్ డయాక్సైడ్ నుండి ఫార్మిక్ ఆమ్లాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఈ బృందం ఒక మార్పిడి పద్ధతిని అభివృద్ధి చేసింది.
"కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను ఫార్మిక్ యాసిడ్‌గా సమర్థవంతమైన ఎలక్ట్రోకెమికల్ మార్పిడి కోసం స్కేలబుల్ మెమ్బ్రేన్ ఎలక్ట్రోడ్ అసెంబ్లీ ఆర్కిటెక్చర్" అనే శీర్షికతో ఈ అధ్యయనం నేచర్ కమ్యూనికేషన్స్ జర్నల్‌లో ప్రచురించబడింది.
ఫార్మిక్ ఆమ్లం అనేది విస్తృత శ్రేణి అనువర్తనాలతో కూడిన సంభావ్య రసాయన ఇంటర్మీడియట్, ముఖ్యంగా రసాయన లేదా జీవ పరిశ్రమలలో ముడి పదార్థంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఫార్మిక్ ఆమ్లం శుభ్రమైన విమాన ఇంధనంగా బయోరీఫైనింగ్ కోసం ఫీడ్‌స్టాక్‌గా కూడా గుర్తించబడింది.
CO2 యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ ఫలితంగా CO2 ను ఫార్మిక్ ఆమ్లం వంటి రసాయన మధ్యవర్తులుగా లేదా ఇథిలీన్ వంటి అణువులుగా విద్యుద్విశ్లేషణ కణానికి విద్యుత్ సామర్థ్యాన్ని ప్రయోగించినప్పుడు తగ్గుతుంది.
ఎలక్ట్రోలైజర్‌లోని మెమ్బ్రేన్-ఎలక్ట్రోడ్ అసెంబ్లీ (MEA) సాధారణంగా ఎలక్ట్రోక్యాటలిస్ట్ మరియు అయాన్-కండక్టింగ్ పాలిమర్‌తో కూడిన రెండు ఎలక్ట్రోడ్‌ల మధ్య అయాన్-కండక్టింగ్ మెమ్బ్రేన్ (కేషన్ లేదా అయాన్ ఎక్స్ఛేంజ్ మెమ్బ్రేన్)ను కలిగి ఉంటుంది.
ఇంధన కణ సాంకేతికతలు మరియు హైడ్రోజన్ విద్యుద్విశ్లేషణలో బృందం యొక్క నైపుణ్యాన్ని ఉపయోగించి, వారు CO2 యొక్క ఎలక్ట్రోకెమికల్ తగ్గింపును ఫార్మిక్ ఆమ్లంతో పోల్చడానికి విద్యుద్విశ్లేషణ కణాలలో అనేక MEA ఆకృతీకరణలను అధ్యయనం చేశారు.
వివిధ డిజైన్ల వైఫల్య విశ్లేషణ ఆధారంగా, బృందం ఇప్పటికే ఉన్న పదార్థ సమితుల పరిమితులను, ముఖ్యంగా ప్రస్తుత అయాన్ మార్పిడి పొరలలో అయాన్ తిరస్కరణ లేకపోవడాన్ని ఉపయోగించుకోవడానికి మరియు మొత్తం వ్యవస్థ రూపకల్పనను సరళీకృతం చేయడానికి ప్రయత్నించింది.
NREL యొక్క KS నీర్లిన్ మరియు లీమింగ్ హు కనుగొన్నది కొత్త చిల్లులు గల కేషన్ ఎక్స్ఛేంజ్ పొరను ఉపయోగించి మెరుగైన MEA ఎలక్ట్రోలైజర్. ఈ చిల్లులు గల పొర స్థిరమైన, అత్యంత ఎంపిక చేసిన ఫార్మిక్ యాసిడ్ ఉత్పత్తిని అందిస్తుంది మరియు ఆఫ్-ది-షెల్ఫ్ భాగాలను ఉపయోగించడం ద్వారా డిజైన్‌ను సులభతరం చేస్తుంది.
"ఈ అధ్యయనం యొక్క ఫలితాలు ఫార్మిక్ ఆమ్లం వంటి సేంద్రీయ ఆమ్లాల ఎలక్ట్రోకెమికల్ ఉత్పత్తిలో ఒక నమూనా మార్పును సూచిస్తాయి" అని సహ రచయిత నీర్లిన్ అన్నారు. "రంధ్రాలు కలిగిన పొర నిర్మాణం మునుపటి డిజైన్ల సంక్లిష్టతను తగ్గిస్తుంది మరియు ఇతర ఎలక్ట్రోకెమికల్ కార్బన్ డయాక్సైడ్ మార్పిడి పరికరాల శక్తి సామర్థ్యం మరియు మన్నికను మెరుగుపరచడానికి కూడా ఉపయోగించవచ్చు."
ఏదైనా శాస్త్రీయ పురోగతి మాదిరిగానే, ఖర్చు కారకాలు మరియు ఆర్థిక సాధ్యాసాధ్యాలను అర్థం చేసుకోవడం ముఖ్యం. విభాగాల వారీగా పనిచేస్తూ, NREL పరిశోధకులు జె హువాంగ్ మరియు టావో లింగ్ నేటి పారిశ్రామిక ఫార్మిక్ యాసిడ్ ఉత్పత్తి ప్రక్రియలతో ఖర్చు సమానత్వాన్ని సాధించే మార్గాలను గుర్తించే సాంకేతిక-ఆర్థిక విశ్లేషణను సమర్పించారు, పునరుత్పాదక విద్యుత్ ధర కిలోవాట్-అవర్‌కు 2.3 సెంట్లు లేదా అంతకంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు.
"ఆధునిక ఇంధన కణాలు మరియు హైడ్రోజన్ విద్యుద్విశ్లేషణ ప్లాంట్ల స్కేలబిలిటీని సద్వినియోగం చేసుకునే MEA డిజైన్‌ను రూపొందిస్తూ, వాణిజ్యపరంగా లభించే ఉత్ప్రేరకాలు మరియు పాలిమర్ పొర పదార్థాలను ఉపయోగించి బృందం ఈ ఫలితాలను సాధించింది" అని నీర్లిన్ చెప్పారు.
"ఈ పరిశోధన ఫలితాలు పునరుత్పాదక విద్యుత్ మరియు హైడ్రోజన్‌ను ఉపయోగించి కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను ఇంధనాలు మరియు రసాయనాలుగా మార్చడంలో సహాయపడతాయి, స్కేల్-అప్ మరియు వాణిజ్యీకరణకు పరివర్తనను వేగవంతం చేస్తాయి."
NREL యొక్క ఎలక్ట్రాన్లు నుండి అణువుల కార్యక్రమంలో ఎలక్ట్రోకెమికల్ మార్పిడి సాంకేతికతలు ఒక ప్రధాన అంశం, ఇది తదుపరి తరం పునరుత్పాదక హైడ్రోజన్, జీరో ఇంధనాలు, రసాయనాలు మరియు విద్యుత్తుతో నడిచే ప్రక్రియల కోసం పదార్థాలపై దృష్టి పెడుతుంది.
"కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు నీరు వంటి అణువులను శక్తి వనరులుగా ఉపయోగపడే సమ్మేళనాలుగా మార్చడానికి పునరుత్పాదక విద్యుత్తును ఉపయోగించే మార్గాలను మా కార్యక్రమం అన్వేషిస్తోంది" అని NREL యొక్క ఎలక్ట్రాన్ బదిలీ మరియు/లేదా ఇంధన ఉత్పత్తి లేదా రసాయనాల కోసం పూర్వగామి వ్యూహ డైరెక్టర్ రాండీ కోర్ట్‌రైట్ అన్నారు."
"ఈ ఎలక్ట్రోకెమికల్ మార్పిడి పరిశోధన వివిధ రకాల ఎలక్ట్రోకెమికల్ మార్పిడి ప్రక్రియలలో ఉపయోగించగల పురోగతిని అందిస్తుంది మరియు ఈ సమూహం నుండి మరింత ఆశాజనకమైన ఫలితాల కోసం మేము ఎదురుచూస్తున్నాము."
మరిన్ని వివరాలు: లీమింగ్ హు మరియు ఇతరులు, CO2 ను ఫార్మిక్ ఆమ్లంగా సమర్థవంతంగా ఎలక్ట్రోకెమికల్ మార్పిడి చేయడానికి స్కేలబుల్ మెమ్బ్రేన్ ఎలక్ట్రోడ్ అసెంబ్లీ ఆర్కిటెక్చర్, నేచర్ కమ్యూనికేషన్స్ (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-43409-6
మీరు ఏదైనా టైపింగ్ తప్పును, తప్పులను ఎదుర్కొంటే, లేదా ఈ పేజీలోని కంటెంట్‌ను సవరించడానికి అభ్యర్థనను సమర్పించాలనుకుంటే, దయచేసి ఈ ఫారమ్‌ను ఉపయోగించండి. సాధారణ ప్రశ్నల కోసం, దయచేసి మా సంప్రదింపు ఫారమ్‌ను ఉపయోగించండి. సాధారణ అభిప్రాయం కోసం, దిగువన ఉన్న పబ్లిక్ వ్యాఖ్యల విభాగాన్ని ఉపయోగించండి (సూచనలను అనుసరించండి).
మీ అభిప్రాయం మాకు చాలా ముఖ్యం. అయితే, అధిక సంఖ్యలో సందేశాలు ఉన్నందున, మేము వ్యక్తిగతీకరించిన ప్రతిస్పందనకు హామీ ఇవ్వలేము.
మీ ఇమెయిల్ చిరునామా గ్రహీతలకు ఇమెయిల్ ఎవరు పంపారో తెలియజేయడానికి మాత్రమే ఉపయోగించబడుతుంది. మీ చిరునామా లేదా గ్రహీత చిరునామా మరే ఇతర ప్రయోజనాల కోసం ఉపయోగించబడవు. మీరు నమోదు చేసిన సమాచారం మీ ఇమెయిల్‌లో కనిపిస్తుంది మరియు టెక్ ఎక్స్‌ప్లోర్ ద్వారా ఏ రూపంలోనూ నిల్వ చేయబడదు.
ఈ వెబ్‌సైట్ నావిగేషన్‌ను సులభతరం చేయడానికి, మా సేవలను మీరు ఉపయోగించడాన్ని విశ్లేషించడానికి, ప్రకటనల వ్యక్తిగతీకరణ డేటాను సేకరించడానికి మరియు మూడవ పక్షాల నుండి కంటెంట్‌ను అందించడానికి కుకీలను ఉపయోగిస్తుంది. మా వెబ్‌సైట్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా, మీరు మా గోప్యతా విధానం మరియు ఉపయోగ నిబంధనలను చదివి అర్థం చేసుకున్నారని మీరు అంగీకరిస్తున్నారు.