אבק קוסמי מנוגה נותן השראה לטכנולוגיה חדשה למניעת זיהום אוויר PlatoBlockchain Data Intelligence. חיפוש אנכי. איי.

אבק קוסמי מנוגה הוא השראה לטכנולוגיה חדשה למניעת זיהום אוויר

חותמת זמן: 24 ביוני 2022 10:00
זריחה שקיעה עננים שמיים ונוס

הפחתת פליטת פחמן מכבישים, מסילות רכבת ומשלוחים מחייבת יישום מגוון פתרונות בו זמנית. בכל הנוגע למכוניות, צמצום מספר הנסיעות לחלוטין (על ידי הקלה על ההליכה והרכיבה על האופניים ושיפור התחבורה הציבורית), החלפת הדלק ברכבים והפקת המרב מכלי הרכב שכבר על הכביש חייבים לשחק. מלבד. אף אחד מהפתרונות הללו אינו מספיק בפני עצמו.

בשנת 2030, מכירת מכוניות נוסעים חדשות דיזל ובנזין יוצא מחוץ לחוק בבריטניה. העתיד של תנועת הנוסעים יהיה חשמלי. אבל לאחרונה בעיות באספקת חלקים ו עלות פחמן גבוהה של ייצור כלי רכב חשמליים עלולים לעכב את היתרונות האקלים של המעבר הזה.

כדי לנצל בצורה הטובה ביותר את כלי הרכב השוררים בנזין ודיזל קיימים - ואת הפחמן שהושקע ביצירתם - יכולים נהגים ויצרנים להפחית את הפליטות של משפחת תרכובות הנקראות תחמוצות חנקן, שהן קשור למחלות בדרכי הנשימה, באמצעות טיפול טוב יותר באדי הפליטה. בדרך זו, ניתן לפחות להגן על הקהילות הנפגעות ביותר מזיהום אוויר לפני שהפליטות המזיקות מכלי רכב יוסרו סופית.

צוות המחקר שלי מפתח דור חדש של ממירים קטליטיים - המכשירים המותאמים לצינורות הפליטה כדי להפחית את שחרור גזים רעילים. בהשראת כימיה שנצפתה על פני כוכבי לכת חמים במיוחד כמו נוגה, יש לנו ייצר חומר סינטטי שיכול לשפר את איכות האוויר.

מונוס ועד אגזוזים לרכב

אור השמש הורס פחמן דו חמצני (CO₂) באטמוספרות של כוכבי לכת, ומייצר פחמן חד חמצני (CO). לא מספיק מהיר כדי למנוע שינויי אקלים, אבל מספיק כדי שאטמוספרות כמו נוגה צריכות להכיל הרבה יותר CO ממה שאנו רואים שם.

הקבוצה שלנו חוקרת את ההשפעות של חומר מטאורי (אבק המגיע מהחלל) באטמוספרות. אבקת סיליקט ברזל שהכנו שמשכפלת את האבק הזה יכול להאיץ ההמרה של CO ל-CO₂. זה מה שהממירים הקטליטים הראשונים במכוניות תוכננו לעשות, שכן CO הוא גז רעיל.

זה גרם לנו לחשוב אם החומר הזה יכול לעזור עם בעיות אחרות, כמו זיהום תחמוצת חנקן, אשר חורג מהמגבלות החוקיות באוויר של ערים רבות בבריטניה. איכות אוויר ירודה ממחירי פליטת רכב עשרות אלפי חיים מדי שנה.

גילינו שלא רק האבקה יכולה לנקות בו זמנית פליטת CO ותחמוצת חנקן, אך היא יכולה להמיר דו תחמוצת החנקן (NO₂, גז מזיק המווסת במיוחד) לחנקן מולקולרי לא מזיק (N₂) ומים בטמפרטורת החדר.

זרזים לעיבוד פליטת תחמוצת חנקן (NOx) המותקנים ברכבי דיזל מודרניים פועלים רק בטמפרטורות פליטה מעל 150 מעלות צלזיוס. גם אם המכונית שלך משתמשת בנוזל תוסף כדי להפחית את פליטת תחמוצת החנקן, לא סביר שהוא יעבוד בזמן נסיעה איטית כשהמפלט קריר יותר. זה כאשר כלי רכב פולטים הכי הרבה NO₂ - לעתים קרובות בפקקים שבהם האוויר המזוהם ביותר יכול להצטבר.

כאשר רשת החשמל מפורקת וחזקה מספיק כדי להטעין מיליוני כלי רכב חשמליים, ממירים קטליטיים המסוגלים להסיר תחמוצות חנקן עדיין עשויים להיות חשובים. לדוגמה, דלק הגז הטבעי בתנורים תעשייתיים סביר שיוחלף עם מימן.

שלא כמו אוטובוסים ומכוניות הפועלות על מימן, המייצרות אנרגיה באמצעות תגובה בתא דלק, יישומים גדולים יותר כמו תנורים במפעלי פלדה ישרפו דלק מימן ישירות. בעירה זו בטמפרטורה גבוהה תמיר חנקן מולקולרי באוויר לזיהום תחמוצת חנקן, אותו יהיה צורך להסיר.

זו הסיבה שאנו נרגשים לפתח אב טיפוס של ממיר פליטות שיכול לעבוד ברוב המצבים, עם פוטנציאל להפחית באופן קיצוני פליטות רעילות ממנועי בעירה ומקורות אחרים בעתיד.שיחה

מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.

תמונת אשראי: הנס / 20749 תמונות

בול זמן:

עוד מ רכזת הסינגולריות