Kosmiskt damm från Venus inspirerar till ny teknik för luftföroreningar, PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertikal sökning. Ai.

Kosmiskt damm från Venus inspirerar till ny teknik för luftföroreningar

Tidsstämpel: 24 juni 2022 10:00
soluppgång solnedgång moln himmel Venus

Att minska koldioxidutsläppen från vägar, järnvägar och sjöfart kräver att en rad lösningar implementeras samtidigt. När det gäller bilar måste man helt och hållet minska antalet resor (genom att göra det lättare för människor att gå och cykla och förbättra kollektivtrafiken), byta bränsle i fordon och få ut det mesta av de fordon som redan finns på vägen. en del. Ingen av dessa lösningar är tillräckliga i sig.

År 2030, försäljning av nya diesel- och bensinpersonbilar kommer att förbjudas i UK. Framtiden för personbilismen kommer att vara elektrisk. Men nyligen problem med att leverera delar och höga koldioxidkostnader vid tillverkning Elfordon kan försena klimatfördelarna med denna omställning.

För att på bästa sätt utnyttja befintliga bensin- och dieselförbrännande fordon – och det kol som investerats i att skapa dem – kan förare och tillverkare minska utsläppen av en familj av föreningar som kallas kväveoxider, som är kopplat till luftvägssjukdomar, genom bättre behandling av avgaser. På så sätt kan de samhällen som drabbats hårdast av luftföroreningar åtminstone skyddas innan skadliga fordonsutsläpp slutligen utrotas.

Mitt forskarteam håller på att utveckla en ny generation av katalysatorer – enheterna monterade på avgasrören för att minska utsläppet av giftiga gaser. Inspirerad av kemi som observerats på ytan av extremt heta planeter som Venus, har vi tillverkat ett syntetiskt material som skulle kunna förbättra luftkvaliteten.

Från Venus till fordonsavgaser

Solens ljus förstör koldioxid (CO₂) i planeternas atmosfärer och producerar kolmonoxid (CO). Inte tillräckligt snabbt för att förhindra klimatförändringar, men tillräckligt för att atmosfärer som Venus borde innehålla mycket mer CO än vi observerar där.

Vår grupp studerar effekterna av meteoriskt material (damm som kommer från rymden) i atmosfärer. Ett järnsilikatpulver vi gjorde som replikerar detta damm kan påskynda omvandlingen av CO till CO₂. Detta är vad de första katalysatorerna i bilar designades för att göra, eftersom CO är en giftig gas.

Det fick oss att fundera på om detta material kunde hjälpa till med andra problem, som kväveoxidföroreningar, som överskrider lagliga gränser i luften i många brittiska städer. Dålig luftkvalitet från fordonsavgaskostnader tiotusentals liv årligen.

Vi har upptäckt att inte bara pulvret kan städa samtidigt CO- och kväveoxidutsläpp, men det kan omvandla kvävedioxid (NO₂, en skadlig gas som är specifikt reglerad) till ofarligt molekylärt kväve (N₂) och vatten vid rumstemperatur.

Katalysatorer för bearbetning av kväveoxidutsläpp (NOx) installerade i moderna dieselfordon fungerar endast vid avgastemperaturer över 150°C. Även om din bil använder en tillsatsvätska för att minska kväveoxidutsläppen, är det osannolikt att det fungerar när du kör långsamt när avgaserna är kallare. Det är då fordon släpper ut mest NO₂—ofta i trafikstockningar där den mest förorenade luften kan samlas.

När elnätet är kolfritt och tillräckligt robust för att ladda miljontals elfordon kan katalysatorer som kan ta bort kväveoxider fortfarande vara viktiga. Till exempel naturgasbränslet i industriugnar kommer sannolikt att bytas ut med väte.

Till skillnad från bussar och bilar som kör på vätgas, som producerar energi via en reaktion i en bränslecell, kommer större applikationer som ugnar i stålverk att bränna vätebränsle direkt. Denna högtemperaturförbränning kommer att omvandla molekylärt kväve i luften till kväveoxidföroreningar, som måste avlägsnas.

Det är därför vi är glada över att utveckla en prototyp av utsläppsomvandlare som kan fungera i de flesta situationer, med potential att radikalt minska giftiga utsläpp från förbränningsmotorer och andra källor i framtiden.Avlyssningen

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

Image Credit: Hans / 20749 bilder

Tidsstämpel:

Mer från Singularity Hub