اگر انرژی های تجدیدپذیر روزی جایگزین سوخت های فسیلی شود، مهندسان باید راهی برای ذخیره سازی قابل اعتماد و در مقیاس بزرگ بیابند. یکی از روش هایی که بسیاری از محققان در حال حاضر در حال مطالعه آن هستند شامل ذخیره انرژی به شکل گاز در داخل سلول های الکترولیت است.
سلول های الکترولیت با استفاده از الکتریسیته کار می کنند تا یک واکنش الکترولیز ایجاد کنند که مولکول های آب را به هیدروژن و اکسیژن جدا می کند. سپس می توان الکتریسیته را با معکوس کردن واکنش و ترکیب مجدد هیدروژن و اکسیژن در آب بازیابی کرد.
درک نحوه عملکرد کاتالیزورها
کاتالیزورها برای تسریع واکنش های الکتروکاتالیستی بدون مصرف در فرآیند استفاده می شوند. کاتالیزورهای مورد استفاده برای الکترولیز آبی اکسیدهای فلزی هستند که برخی از آنها بهتر از سایرین کار می کنند، اگرچه علت دقیق آن ناشناخته است. Vasiliki Tileli، دستیار و رئیس آزمایشگاه خصوصیات نانومواد الکترونی درجا EPFL گفت: "ما توانستیم ببینیم که برخی از اکسیدها در طول الکترولیز آبی کارآمد، قوی و پایدار هستند." اما نمی‌توانیم توضیح دهیم که چرا این اکسیدها بهتر عمل می‌کنند، زیرا دقیقاً نمی‌دانیم در طول واکنش چه اتفاقی برای کاتالیزور می‌افتد.
کاتالیزور نسل جدید
برای درک این موضوع، Tileli و Tzu-Hsien Shen، PhD. یک دانش آموز در آزمایشگاه خود، واکنش های الکترولیز آبی را در زیر میکروسکوپ الکترونی مشاهده می کند و نحوه رفتار کاتالیزور در طول فرآیند را با تولید تصاویر در مقیاس نانوسکوپی بررسی می کند. آنها از یک کاتالیزور اکسید پروسکایت به نام BSCF استفاده کردند. Tileli می گوید: "این یک کاتالیزور جذاب با خواص استثنایی جداسازی آب است." «بیشتر کاتالیزورهایی که در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرند، مانند آنهایی که از ایریدیوم و روتنیوم ساخته شده اند، کارآمد هستند اما بسیار گران هستند و عرضه محدودی دارند. در پایان، باید جایگزین‌هایی پیدا کرد.»
Tileli و Shen در طول هر مرحله از چرخه الکترولیز، تصاویر بلادرنگی از ذرات BSCF گرفتند. آنها مشاهده کردند که اکسیژن مولکولی ظاهر می شود، به این معنی که واکنش در حال انجام است، و تایید کردند که این فرآیند برگشت پذیر است. آنها همچنین دیدند که BSCF به ویژه قوی است.
سطوحی که از آبگریز به آب دوست تبدیل می شوند
علاوه بر این، تیم تحقیقاتی دریافتند که اتم‌های سطحی ذرات در طی واکنش دوباره توزیع می‌شوند و ویژگی‌های سطح را تغییر می‌دهند. در نتیجه، ذرات در مراحل مختلف چرخه الکترولیز به روش‌های متفاوتی با محیط تعامل دارند. سطح در برخی مراحل آبگریز (یعنی دافع آب) است، در حالی که در برخی مراحل آب دوست است (یعنی آب را جذب می کند). تیلی گفت: «این مشاهدات منحصر به فرد هستند. ما مشکوک بودیم که سطح ذرات ممکن است تغییر کند، اما این هرگز در مقیاس نانوسکوپی و در زمان واقعی مشاهده نشده است. توانایی این ماده برای جابه‌جایی بین حالت‌های آبگریز و آبدوست برای مهندسان بسیار ارزشمند است و می‌تواند در کاربردهای مختلفی مانند سنسورها، سیستم‌های تصفیه آب و سطوح خود تمیز شونده استفاده شود. یافته های دانشمندان در منتشر شده است کاتالیزور طبیعت.
نقل قول: غلبه بر یک مانع در راه ذخیره انرژی های تجدیدپذیر (2022، 14 ژانویه)، بازیابی شده در 15 ژانویه 2022 از https://phys.org/news/2022-01-hurdle-path-renewable-energy-storage.html
این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هرگونه معامله منصفانه به منظور تحقیق یا مطالعه خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوا فقط برای مقاصد اطلاعاتی ارائه شده است.
[ad_2]
مقالات مشابه
- ایران می بیند 'صفر' تقاضای سفر می گوید: عمده اخراج loom اگر رزرو نمی انتخاب کنید تا با سقوط
- شرکت صادرات و واردات کالاهای مختلف از جمله کاشی و سرامیک و ارائه دهنده خدمات ترانزیت و بارگیری دریایی و ریلی و ترخیص کالا برای کشورهای مختلف از جمله روسیه و کشورهای حوزه cis و سایر نقاط جهان - بازرگانی علی قانعی
- الکس رودریگز و جنیفر لوپز که بودجه برای خرید متس
- اقدامات قبل از عمل جراحی زیبایی بینی جراحی بینی جراح بینی متخصص گوش و حلق و بینی دکتر محمد گلی
- The Wall Street Journal: James Murdoch resigns from News Corp board over ‘certain editorial content’
- شرکت صادرات و واردات کالاهای مختلف از جمله کاشی و سرامیک و ارائه دهنده خدمات ترانزیت و بارگیری دریایی و ریلی و ترخیص کالا برای کشورهای مختلف از جمله روسیه و کشورهای حوزه cis و سایر نقاط جهان - بازرگانی علی قانعی
- نیویورک پست: این frighteningly بسته بندی پرواز از نیوآرک به دکتر گفت: او نمی خواهد پرواز دوباره در هر زمان به زودی
- در اینجا یک راه برای حل و فصل مسائل بین MLB بازیکنان اتحادیه و فقط بازی بیس بال
- برج خنک کننده: یک بسیار آسان تکنیک که برای همه کار میکند
- نحوه جستجوی زمان مواد شیمیایی در توییتر