Kosmisk støv fra Venus inspirerer til ny luftforureningssprængende teknologi PlatoBlockchain Data Intelligence. Lodret søgning. Ai.

Kosmisk støv fra Venus inspirerer til ny teknologi til luftforurening

Tidsstempel: 24. juni 2022 kl. 10
solopgang solnedgang skyer himmel Venus

Reduktion af kulstofemissioner fra veje, jernbaner og skibsfart kræver implementering af en række løsninger samtidigt. For så vidt angår biler, skal det at reducere antallet af rejser totalt (ved at gøre det nemmere for folk at gå og cykle og forbedre den offentlige transport), skifte brændstof i køretøjer og få mest muligt ud af de køretøjer, der allerede er på vejen. en del. Ingen af ​​disse løsninger er tilstrækkelige i sig selv.

I 2030 salget af nye diesel- og benzinpersonbiler vil blive forbudt i Storbritannien. Fremtiden for passagerbilisme bliver elektrisk. Men nyligt problemer med at levere dele og høje kulstofomkostninger ved fremstilling elbiler kan forsinke klimafordelene ved denne overgang.

For at udnytte eksisterende benzin- og dieselbrændende køretøjer bedst muligt - og det kulstof, der blev investeret i at skabe dem - kan bilister og fabrikanter reducere emissionerne af en familie af forbindelser kaldet nitrogenoxider, som er forbundet med luftvejssygdomme, gennem bedre behandling af udstødningsgasser. På denne måde kan de samfund, der er hårdest ramt af luftforurening, i det mindste beskyttes, før skadelige køretøjsemissioner endeligt udryddes.

Mit forskerhold er ved at udvikle en ny generation af katalysatorer - de enheder, der er monteret på udstødningsrør for at reducere frigivelsen af ​​giftige gasser. Inspireret af kemi observeret på overfladen af ​​ekstremt varme planeter som Venus, har vi fremstillet et syntetisk materiale som kunne forbedre luftkvaliteten.

Fra Venus til køretøjsudstødninger

Solens lys ødelægger kuldioxid (CO₂) i planeternes atmosfære og producerer kulilte (CO). Ikke hurtigt nok til at afværge klimaændringer, men nok til at atmosfærer som Venus burde indeholde langt mere CO, end vi observerer der.

Vores gruppe studerer virkningerne af meteorisk materiale (støv, der kommer fra rummet) i atmosfærer. Et jernsilikatpulver, vi lavede, som kopierer dette støv kan fremskynde omdannelsen af ​​CO til CO₂. Dette er, hvad de første katalysatorer i biler blev designet til at gøre, da CO er en giftig gas.

Det fik os til at tænke på, om dette materiale kunne hjælpe med andre problemer, såsom nitrogenoxidforurening, som overskrider lovmæssige grænser i luften af ​​mange britiske byer. Dårlig luftkvalitet fra biludstødningsomkostninger titusindvis af liv årligt.

Vi har fundet ud af, at ikke kun pulveret kan samtidig rydde op CO- og nitrogenoxidemissioner, men det kan omdanne nitrogendioxid (NO₂, en skadelig gas, som er specifikt reguleret) til harmløst molekylært nitrogen (N₂) og vand ved stuetemperatur.

Katalysatorer til behandling af nitrogenoxid (NOx)-emissioner installeret i moderne dieselkøretøjer fungerer kun ved udstødningstemperaturer over 150°C. Selvom din bil bruger en additiv væske til at reducere nitrogenoxidemissioner, er det usandsynligt, at det virker, mens du kører langsomt, når udstødningen er køligere. Det er, når køretøjer udleder mest NO₂ - ofte i trafikpropper, hvor den mest forurenede luft kan samle sig.

Når elnettet er dekarboniseret og tilstrækkeligt robust til at oplade millioner af elektriske køretøjer, kan katalysatorer, der er i stand til at fjerne nitrogenoxider, stadig være vigtige. For eksempel naturgasbrændstoffet i industriovne vil sandsynligvis blive udskiftet med brint.

I modsætning til busser og biler, der kører på brint, som producerer energi via en reaktion i en brændselscelle, vil større applikationer såsom ovne i stålværker forbrænde brintbrændstof direkte. Denne højtemperaturforbrænding vil omdanne molekylært nitrogen i luften til nitrogenoxidforurening, som skal fjernes.

Derfor er vi glade for at udvikle en prototype emissionskonverter, der kan fungere i de fleste situationer, med potentiale til radikalt at reducere giftige emissioner fra forbrændingsmotorer og andre kilder i fremtiden.The Conversation

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

Billede Credit: Hans / 20749 billeder

Tidsstempel:

Mere fra Singularitet Hub