Ang mga siyentipiko ay nakabuo ng isang laser technology na maaaring magbukas ng mga daan para sa malinis na gasolina at mga teknolohiya ng enerhiya sa hinaharap.
Agad naming kailangan ang environment friendly at sustainable na mga paraan upang palitan ang fossil fuels, langis at natural gas. Ang carbon dioxide (CO2) ay isang masaganang produktong basura na ginawa ng lahat ng aktibidad at pinagmumulan na umaasa sa mga fossil fuel. Humigit-kumulang 35 bilyong metrikong tonelada ng Carbon dioxide ang inilabas sa ating planeta's kapaligiran taun-taon bilang isang basurang produkto mula sa mga planta ng kuryente na gumagawa ng kuryente, mga sasakyan at mga pang-industriyang setup sa buong mundo. Upang pagaanin ang mga epekto ng CO2 sa pandaigdigang klima, ang nasayang na CO2 na ito ay maaaring gawing magagamit lakas tulad ng carbon monoxide at iba pang mapagkukunan ng enerhiya. Halimbawa, ang pagtugon sa tubig CO2 ay gumagawa ng mayaman sa enerhiya na hydrogen gas, kapag nireaksyon sa hydrogen ito ay gumagawa ng mga kapaki-pakinabang na kemikal tulad ng hydrocarbons o alkohol. Ang mga naturang produkto ay maaaring gamitin para sa iba't ibang layunin at iyon din sa isang pandaigdigang antas ng industriya.
Ang mga electrocatalyst ay mga catalyst na nakikibahagi sa mga electrochemical reactions - kapag ang isang kemikal na reaksyon ay nagaganap ngunit ang electrical power ay kasangkot din. Halimbawa, ang tamang katalista ay maaaring makatulong sa pag-react ng hydrogen at oxygen upang gumawa ng tubig sa isang kontroladong paraan, kung hindi, ito ay magiging random na pinaghalong dalawang gas. O kahit na gumawa ng kuryente sa pamamagitan ng pagsunog ng hydrogen at oxygen. Binabago o pinapataas ng mga electrocatalyst ang bilis ng mga reaksiyong kemikal nang hindi sila natutunaw sa reaksyon. Sa konteksto ng CO2, ang mga electrocatalyst ay nakikita bilang may-katuturan at promising sa mga tuntunin ng pagkamit ng kahusayan sa 'step-change' sa pagbabawas ng CO2 ayon sa ninanais.
Sa kasamaang palad, ang eksaktong mekanismo kung paano gumagana ang mga electrocatalyst na ito ay hindi lubos na nauunawaan at nananatili itong isang makabuluhang hamon sa pagkakaiba sa pagitan ng mga patong ng panandaliang intermediate molecule na may "ingay" ng mga hindi aktibong molekula sa solusyon. Ang limitadong pag-unawa sa mekanismo ay nagdudulot ng mga kahirapan sa anumang posibleng pagbabago sa disenyo ng mga electrocatalyst.
Ang mga siyentipiko sa Liverpool University UK ay nagpakita ng isang laser-based spectroscopy technique para sa electrochemical reduction ng carbon dioxide in-situ sa kanilang pag-aaral na inilathala sa Catalysis sa Kalikasan. Ginamit nila ang Vibrational Sum-Frequency Generation o VSFG spectroscopy sa unang pagkakataon kasama ng mga electrochemical na eksperimento upang tuklasin ang isang catalyst (Mn(bpy)(CO)3Br) na nakikita bilang isang promising CO2 reduction electrocatalyst. Ang pag-uugali ng mga mahahalagang tagapamagitan na naroroon sa catalytic cycle ng isang reaksyon para sa isang napakaikling pagitan ay naobserbahan sa unang pagkakataon. Ginagawang posible ng teknolohiya ng VSFG na sundan ang pag-uugali at paggalaw ng kahit na lubhang maikli ang buhay na mga species sa isang catalytic cycle at samakatuwid ay tumutulong sa amin na maunawaan kung paano gumagana ang mga electrocatalyst. Kaya, ang eksaktong pag-uugali kung paano gumagana ang mga electrocatalyst sa isang kemikal na reaksyon ay nauunawaan.
Ang pag-aaral na ito ay nagbibigay ng mga insight sa ilan sa mga kumplikadong chemical pathway at maaaring magbigay-daan sa amin na lumikha ng mga bagong disenyo para sa mga electrocatalyst. Sinisiyasat na ng mga mananaliksik kung paano pahusayin ang sensitivity ng diskarteng ito at bumubuo ng bagong sistema ng pagtuklas para sa mas mahusay na ratio ng signal sa ingay. Ang diskarte na ito ay maaaring makatulong na magbukas ng mga paraan para sa mahusay malinis na gasolina at makakuha ng higit na potensyal para sa malinis na enerhiya. Ang ganitong proseso sa kalaunan ay kailangang palakihin sa industriya para makamit ang higit na kahusayan sa antas ng komersyal. Ang pangangasiwa ng malalaking volume ng CO2 na ginawa mula sa mga plantang nasusunog ng fossil fuel ay mangangailangan ng pagsulong sa industriya.
***
{Maaari mong basahin ang orihinal na papel ng pananaliksik sa pamamagitan ng pag-click sa link ng DOI na ibinigay sa ibaba sa listahan ng (mga) binanggit na pinagmulan}
Pinagmulan (s)
Neri G et al. 2018. Pag-detect ng mga catalytic intermediate sa ibabaw ng electrode sa panahon ng pagbabawas ng carbon dioxide ng isang catalyst na sagana sa lupa. Catalysis sa Kalikasan. https://doi.org/10.17638/datacat.liverpool.ac.uk/533
***
