Vesoljski prah z Venere navdihuje novo tehnologijo za odpravo onesnaževanja zraka

Zmanjšanje emisij ogljika iz cest, železnic in ladijskega prometa zahteva hkratno uvedbo vrste rešitev. Kar zadeva avtomobile, je treba upoštevati popolno zmanjšanje števila voženj (z olajšanjem hoje in kolesarjenja ter izboljšanjem javnega prevoza), zamenjavo goriva v vozilih in čim večji izkoristek vozil, ki so že na cesti. del. Nobena od teh rešitev sama po sebi ne zadostuje.

V letu 2030 prodaja novih dizelskih in bencinskih osebnih vozil bo prepovedan v Veliki Britaniji. Prihodnost osebnega avtomobilizma bo električna. Ampak nedavno težave z dobavo delov in visoki ogljični stroški izdelave električna vozila bi lahko odložila podnebne koristi tega prehoda.

Da bi kar najbolje izkoristili obstoječa vozila na bencin in dizel – in ogljik, ki je bil vložen v njihovo ustvarjanje – lahko vozniki in proizvajalci zmanjšajo emisije družine spojin, imenovanih dušikovi oksidi, ki so povezana z boleznimi dihal, z boljšo obdelavo izpušnih plinov. Na ta način je mogoče vsaj zaščititi skupnosti, ki jih onesnaževanje zraka najbolj prizadene, preden bodo škodljive emisije vozil dokončno izkoreninjene.

Moja raziskovalna skupina razvija novo generacijo katalitičnih pretvornikov – naprav, nameščenih na izpušne cevi za zmanjšanje izpusta strupenih plinov. Po navdihu kemije, opažene na površju izjemno vročih planetov, kot je Venera, imamo izdelal sintetični material ki bi lahko izboljšala kakovost zraka.

Od Venere do izpuhov vozil

Sončna svetloba uničuje ogljikov dioksid (CO₂) v atmosferi planetov in proizvaja ogljikov monoksid (CO). Ne dovolj hitro, da bi preprečili podnebne spremembe, a dovolj, da bi morale atmosfere, kot je Venera, vsebovati veliko več CO, kot ga tam opazimo.

Naša skupina preučuje učinke meteornega materiala (prah, ki prihaja iz vesolja) v ozračju. Železov silikatni prah, ki smo ga naredili, posnema ta prah lahko pospeši pretvorbo CO v CO₂. Za to so bili zasnovani prvi katalizatorji v avtomobilih, saj je CO strupen plin.

To nas je spodbudilo k razmišljanju, ali bi ta material lahko pomagal pri drugih težavah, kot je onesnaženje z dušikovim oksidom, ki presega zakonske meje v zraku številnih mest Združenega kraljestva. Slaba kakovost zraka zaradi izpušnih plinov vozil stane več deset tisoč življenj letno.

Ugotovili smo, da lahko ne le prašek hkrati čistiti Emisije CO in dušikovega oksida, lahko pa pretvori dušikov dioksid (NO₂, škodljiv plin, ki je posebej reguliran) v neškodljiv molekularni dušik (N₂) in vodo pri sobni temperaturi.

Katalizatorji za predelavo izpustov dušikovega oksida (NOx), ki so vgrajeni v sodobna dizelska vozila, delujejo samo pri temperaturah izpušnih plinov nad 150°C. Tudi če vaš avto uporablja aditivno tekočino za zmanjšanje emisij dušikovega oksida, je malo verjetno, da bo delovalo med počasno vožnjo, ko je izpuh hladnejši. Takrat vozila oddajajo največ NO₂—pogosto v prometnih zastojih, kjer se lahko nabere najbolj onesnažen zrak.

Ko bo električno omrežje dekarbonizirano in dovolj robustno za polnjenje milijonov električnih vozil, so lahko katalizatorji, ki lahko odstranijo dušikove okside, še vedno pomembni. Na primer zemeljski plin kot gorivo v industrijskih pečeh verjetno bo zamenjan z vodikom.

Za razliko od avtobusov in avtomobilov, ki jih poganja vodik, ki proizvajajo energijo z reakcijo v gorivni celici, bodo večje aplikacije, kot so peči v jeklarnah, zgorevale vodikovo gorivo neposredno. To visokotemperaturno zgorevanje bo pretvorilo molekularni dušik v zraku v onesnaženje z dušikovim oksidom, ki ga bo treba odstraniti.

Zato smo navdušeni, da razvijamo prototip pretvornika emisij, ki lahko deluje v večini situacij, s potencialom radikalnega zmanjšanja strupenih emisij iz motorjev z notranjim izgorevanjem in drugih virov v prihodnosti.

Ta članek je ponovno objavljen Pogovor pod licenco Creative Commons. Preberi Originalni članek.

Kreditno slike: Hans / 20749 slik

• Coinsmart. Najboljša evropska borza bitcoinov in kriptovalut.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Razširjeno znanje. PROST DOSTOP.
• CryptoHawk. Altcoin radar. Brezplačen preizkus.
• Vir: https://singularityhub.com/2022/06/24/cosmic-dust-from-venus-is-inspiring-new-air-pollution-busting-technology/