Nature.com ला भेट दिल्याबद्दल धन्यवाद. तुम्ही वापरत असलेल्या ब्राउझरच्या आवृत्तीला मर्यादित CSS सपोर्ट आहे. सर्वोत्तम परिणामांसाठी, आम्ही तुमच्या ब्राउझरची नवीन आवृत्ती वापरण्याची शिफारस करतो (किंवा इंटरनेट एक्सप्लोररमध्ये सुसंगतता मोड बंद करा). दरम्यान, सतत सपोर्ट सुनिश्चित करण्यासाठी, आम्ही स्टाइलिंग किंवा जावास्क्रिप्टशिवाय साइट दाखवत आहोत.
आता, जूल या जर्नलमध्ये लिहिताना, उंग ली आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी कार्बन डायऑक्साइड हायड्रोजनेट करून फॉर्मिक अॅसिड तयार करण्यासाठी एका पायलट प्लांटचा अभ्यास नोंदवला आहे (के. किम एट अल., जूल https://doi.org/10.1016/j. जूल.2024.01). 003;2024). हा अभ्यास उत्पादन प्रक्रियेतील अनेक प्रमुख घटकांचे ऑप्टिमायझेशन दर्शवितो. अणुभट्टी पातळीवर, उत्प्रेरक कार्यक्षमता, आकारविज्ञान, पाण्यातील विद्राव्यता, थर्मल स्थिरता आणि मोठ्या प्रमाणात संसाधन उपलब्धता यासारख्या प्रमुख उत्प्रेरक गुणधर्मांचा विचार केल्याने आवश्यक फीडस्टॉक प्रमाण कमी ठेवताना अणुभट्टीची कार्यक्षमता सुधारण्यास मदत होऊ शकते. येथे, लेखकांनी मिश्रित सहसंयोजक ट्रायझिन बायपायरीडिल-टेरेफ्थॅलोनिट्राइल फ्रेमवर्क (Ru/bpyTNCTF) वर समर्थित रुथेनियम (Ru) उत्प्रेरक वापरला. त्यांनी कार्यक्षम CO2 कॅप्चर आणि रूपांतरणासाठी योग्य अमाइन जोड्यांची निवड ऑप्टिमाइझ केली, CO2 कॅप्चर करण्यासाठी आणि हायड्रोजनेशन अभिक्रियेला प्रोत्साहन देण्यासाठी प्रतिक्रियाशील अमाइन म्हणून N-मिथाइलपायरोलिडाइन (NMPI) निवडले आणि फॉर्मेट तयार करण्यासाठी हायड्रोजनेशन अभिक्रिया वाढवली आणि N-ब्यूटिल-N-इमिडाझोल (NBIM) रिअॅक्टिव्ह अमाइन म्हणून काम केले. अमाइन वेगळे केल्यानंतर, ट्रान्स-अ‍ॅडक्ट तयार करून FA चे पुढील उत्पादन करण्यासाठी फॉर्मेट वेगळे केले जाऊ शकते. याव्यतिरिक्त, त्यांनी CO2 रूपांतरण जास्तीत जास्त करण्यासाठी तापमान, दाब आणि H2/CO2 गुणोत्तराच्या बाबतीत अणुभट्टीच्या ऑपरेटिंग परिस्थितीत सुधारणा केली. प्रक्रियेच्या डिझाइनच्या बाबतीत, त्यांनी एक ट्रिकिंग बेड रिअॅक्टर आणि तीन सतत डिस्टिलेशन कॉलम असलेले एक उपकरण विकसित केले. अवशिष्ट बायकार्बोनेट पहिल्या कॉलममध्ये डिस्टिल्ड केले जाते; दुसऱ्या कॉलममध्ये ट्रान्स अॅडक्ट तयार करून NBIM तयार केले जाते; तिसऱ्या कॉलममध्ये FA उत्पादन मिळते; रिअॅक्टर आणि टॉवरसाठी मटेरियलची निवड देखील काळजीपूर्वक विचारात घेण्यात आली, बहुतेक घटकांसाठी स्टेनलेस स्टील (SUS316L) निवडण्यात आली आणि तिसऱ्या टॉवरसाठी कमर्शियल झिरकोनियम-आधारित मटेरियल (Zr702) निवडण्यात आले जेणेकरून इंधन असेंब्लीच्या गंजला प्रतिकार असल्याने रिअॅक्टरचा गंज कमी होईल. , आणि किंमत तुलनेने कमी आहे.
उत्पादन प्रक्रियेचे काळजीपूर्वक ऑप्टिमायझेशन केल्यानंतर - आदर्श फीडस्टॉक निवडणे, एक ट्रिकलिंग बेड रिअॅक्टर आणि तीन सतत डिस्टिलेशन कॉलम डिझाइन करणे, कॉलम बॉडीसाठी साहित्य काळजीपूर्वक निवडणे आणि गंज कमी करण्यासाठी अंतर्गत पॅकिंग करणे आणि रिअॅक्टरच्या ऑपरेटिंग परिस्थिती सुधारणे - लेखकांनी दररोज १० किलो इंधन असेंब्ली क्षमतेचा पायलट प्लांट दाखवला आहे जो १०० तासांपेक्षा जास्त काळ स्थिर ऑपरेशन राखण्यास सक्षम आहे. काळजीपूर्वक व्यवहार्यता आणि जीवनचक्र विश्लेषणाद्वारे, पायलट प्लांटने पारंपारिक इंधन असेंब्ली उत्पादन प्रक्रियेच्या तुलनेत खर्च ३७% आणि ग्लोबल वॉर्मिंग क्षमता ४२% ने कमी केली. याव्यतिरिक्त, प्रक्रियेची एकूण कार्यक्षमता २१% पर्यंत पोहोचते आणि त्याची ऊर्जा कार्यक्षमता हायड्रोजनद्वारे चालणाऱ्या इंधन सेल वाहनांशी तुलना करता येते.
किआओ, एम. हायड्रोजनेटेड कार्बन डायऑक्साइडपासून फॉर्मिक अॅसिडचे पायलट उत्पादन. नेचर केमिकल इंजिनिअरिंग १, २०५ (२०२४). https://doi.org/10.1038/s44286-024-00044-2