Ang mga pabrika sa semento sama sa gipakita dinhi usa ka dakong tinubdan sa carbon dioxide nga makapainit sa klima. Apan ang uban niining mga pollutant mahimong mabag-o ngadto sa usa ka bag-ong klase sa sugnod. Kini nga asin mahimong luwas nga tipigan sulod sa mga dekada o mas dugay pa.
Kini usa pa ka istorya sa serye nga nagtan-aw sa mga bag-ong teknolohiya ug mga aksyon nga makapahinay sa pagbag-o sa klima, makapakunhod sa mga epekto niini, o makatabang sa mga komunidad nga makasagubang sa paspas nga pagbag-o sa kalibutan.
Ang mga kalihokan nga mopagawas og carbon dioxide (CO2), usa ka komon nga greenhouse gas, makatampo sa pagpainit sa atmospera sa Yuta. Ang ideya sa pagkuha sa CO2 gikan sa hangin ug pagtipig niini dili bag-o. Apan lisod kini buhaton, labi na kung kaya sa mga tawo. Usa ka bag-ong sistema ang makasulbad sa problema sa polusyon sa CO2 sa gamay nga lahi nga paagi. Kini kemikal nga nag-convert sa gas nga makapainit sa klima ngadto sa sugnod.
Niadtong Nobyembre 15, ang mga tigdukiduki gikan sa Massachusetts Institute of Technology (MIT) sa Cambridge nagpatik sa ilang talagsaong mga resulta sa journal nga Cell Reports Physical Science.
Ang ilang bag-ong sistema gibahin sa duha ka bahin. Ang unang bahin naglambigit sa pag-convert sa carbon dioxide gikan sa hangin ngadto sa usa ka molekula nga gitawag og formate aron makahimo og sugnod. Sama sa carbon dioxide, ang formate adunay usa ka carbon atom ug duha ka oxygen atom, ingon man usa ka hydrogen atom. Ang formate adunay usab daghang uban pang mga elemento. Ang bag-ong pagtuon migamit og formate salt, nga gikan sa sodium o potassium.
Kadaghanan sa mga fuel cell naggamit og hydrogen, usa ka dali masunog nga gas nga nanginahanglan og mga pipeline ug pressurized tank aron madala. Bisan pa, ang mga fuel cell mahimo usab nga mogamit og formate. Ang formate adunay sulud nga enerhiya nga ikatandi sa hydrogen, sumala ni Li Ju, usa ka siyentista sa mga materyales nga nanguna sa pagpalambo sa bag-ong sistema. Ang formate adunay pipila ka mga bentaha kaysa hydrogen, ingon ni Li Ju. Mas luwas kini ug dili kinahanglan og taas nga presyur nga pagtipig.
Ang mga tigdukiduki sa MIT naghimo og fuel cell aron sulayan ang formate, nga ilang gihimo gikan sa carbon dioxide. Una, ilang gisagol ang asin sa tubig. Ang sagol dayon gipakaon sa fuel cell. Sulod sa fuel cell, ang formate nagpagawas og mga electron sa usa ka kemikal nga reaksyon. Kini nga mga electron moagos gikan sa negatibo nga electrode sa fuel cell ngadto sa positibo nga electrode, nga nagkompleto sa usa ka electrical circuit. Kini nga nag-agos nga mga electron—usa ka electrical current—naa sulod sa 200 ka oras atol sa eksperimento.
Si Zhen Zhang, usa ka siyentista sa mga materyales nga nagtrabaho kauban si Li sa MIT, malaumon nga ang iyang grupo makahimo sa pagpalapad sa bag-ong teknolohiya sulod sa usa ka dekada.
Ang grupo sa mga tigdukiduki sa MIT migamit ug kemikal nga pamaagi aron mabag-o ang carbon dioxide ngadto sa usa ka importanteng sangkap sa produksiyon sa gasolina. Una, ilang gi-expose kini sa usa ka solusyon nga taas og alkaline. Gipili nila ang sodium hydroxide (NaOH), nga kasagarang nailhan nga lye. Kini makapahinabog kemikal nga reaksyon nga mogama og sodium bicarbonate (NaHCO3), nga mas nailhan nga baking soda.
Dayon ilang gipaandar ang kuryente. Ang kuryente nagpahinabog bag-ong kemikal nga reaksyon nga nagbahin sa matag atomo sa oksiheno sa molekula sa baking soda, nga nagbilin sa sodium formate (NaCHO2). Ang ilang sistema nakakabig sa halos tanang carbon sa CO2 — kapin sa 96 porsyento — ngadto niining asin.
Ang enerhiya nga gikinahanglan aron makuha ang oksiheno gitipigan sa mga kemikal nga bugkos sa formate. Namatikdan ni Propesor Li nga ang formate makatipig niini nga enerhiya sulod sa mga dekada nga dili mawala ang potensyal nga enerhiya. Dayon kini makamugna og kuryente kung kini moagi sa usa ka fuel cell. Kung ang kuryente nga gigamit sa paghimo og formate gikan sa solar, hangin o hydroelectric power, ang kuryente nga namugna sa fuel cell mahimong usa ka limpyo nga tinubdan sa enerhiya.
Aron mapalapad ang bag-ong teknolohiya, si Lee miingon, “kinahanglan natong mangita og daghang geolohikal nga mga kapanguhaan sa lye.” Gitun-an niya ang usa ka klase sa bato nga gitawag og alkali basalt (AL-kuh-lye buh-SALT). Kung isagol sa tubig, kini nga mga bato mahimong lye.
Si Farzan Kazemifar usa ka inhenyero sa San Jose State University sa California. Ang iyang panukiduki nagpunting sa pagtipig sa carbon dioxide sa mga pormasyon sa asin sa ilalom sa yuta. Ang pagtangtang sa carbon dioxide gikan sa hangin kanunay nga lisud ug busa mahal, ingon niya. Busa mapuslanon ang pag-convert sa CO2 ngadto sa magamit nga mga produkto sama sa formate. Ang gasto sa produkto mahimong makabawi sa gasto sa produksiyon.
Daghan na ang panukiduki bahin sa pagkuha sa carbon dioxide gikan sa hangin. Pananglitan, usa ka grupo sa mga siyentista sa Lehigh University bag-o lang naghulagway og laing pamaagi sa pagsala sa carbon dioxide gikan sa hangin ug pag-convert niini ngadto sa baking soda. Ang ubang mga grupo sa panukiduki nagtipig sa CO2 sa espesyal nga mga bato, nga nag-convert niini ngadto sa solidong carbon nga mahimong iproseso ngadto sa ethanol, usa ka gasolina sa alkohol. Kadaghanan niini nga mga proyekto gagmay ra ug wala pa'y dakong epekto sa pagpakunhod sa taas nga lebel sa carbon dioxide sa hangin.
Kini nga hulagway nagpakita sa usa ka balay nga naggamit ug carbon dioxide. Ang aparato nga gipakita dinhi nag-convert sa carbon dioxide (ang mga molekula sa pula ug puti nga mga bula) ngadto sa asin nga gitawag ug formate (ang asul, pula, puti, ug itom nga mga bula). Kini nga asin magamit unya sa usa ka fuel cell aron makamugna og kuryente.
Si Kazemifar miingon nga ang atong labing maayong kapilian mao ang "pagpakunhod una sa mga greenhouse gas emissions." Usa ka paagi sa pagbuhat niana mao ang pag-ilis sa mga fossil fuel og renewable energy sources sama sa hangin o solar. Kabahin kini sa usa ka transisyon nga gitawag sa mga siyentista nga "decarbonization." Apan midugang siya nga ang paghunong sa pagbag-o sa klima magkinahanglan og daghang aspeto nga pamaagi. Kini nga bag-ong teknolohiya gikinahanglan aron makuha ang carbon sa mga lugar nga lisod i-decarbonize, ingon niya. Pananglitan, ang mga steel mill ug mga pabrika sa semento, aron nganlan ang duha ka pananglitan.
Nakakita usab ang MIT team og mga benepisyo sa paghiusa sa ilang bag-ong teknolohiya sa solar ug wind power. Ang tradisyonal nga mga baterya gidisenyo aron makatipig og enerhiya sulod sa mga semana matag higayon. Ang pagtipig sa kahayag sa adlaw sa ting-init hangtod sa tingtugnaw o mas dugay pa nanginahanglan og lahi nga pamaagi. "Uban sa formate fuel," ingon ni Lee, dili ka na limitado bisan sa seasonal storage. "Mahimo kini nga henerasyon."
Basin dili kini mokidlap sama sa bulawan, apan “Makabilin kog 200 ka tonelada… nga porma sa akong mga anak nga lalaki ug babaye,” matod ni Lee, “isip panulondon.”
Alkaline: Usa ka adhetibo nga naghulagway sa usa ka kemikal nga substansiya nga nagporma og mga hydroxide ion (OH-) sa solusyon. Kini nga mga solusyon gitawag usab nga alkaline (sukwahi sa acidic) ug adunay pH nga labaw sa 7.
Aquifer: Usa ka pormasyon sa bato nga makahimo sa pagtipig og mga tipiganan sa tubig sa ilalom sa yuta. Ang termino magamit usab sa mga basin sa ilalom sa yuta.
Basalt: Usa ka itom nga bato sa bulkan nga kasagaran dasok kaayo (gawas kon ang pagbuto sa bulkan magbilin ug dagkong bulsa sa gas niini).
bugkos: (sa kemistri) usa ka semi-permanente nga koneksyon tali sa mga atomo (o mga grupo sa mga atomo) sa usa ka molekula. Kini maporma pinaagi sa mga pwersa sa pagdani tali sa mga atomo nga miapil. Kung maporma na ang mga bugkos, ang mga atomo molihok isip usa ka yunit. Aron mabulag ang mga atomo nga naglangkob niini, ang enerhiya sa porma sa kainit o uban pang radyasyon kinahanglan nga ihatag sa mga molekula.
Karbon: Usa ka elementong kemikal nga mao ang pisikal nga basehan sa tanang kinabuhi sa Yuta. Ang karbon gawasnon nga anaa sa porma sa grapayt ug diamante. Kini usa ka importante nga sangkap sa karbon, anapog, ug petrolyo, ug makahimo sa kemikal nga pag-asosasyon sa kaugalingon aron maporma ang lain-laing mga molekula nga adunay kemikal, biyolohikal, ug komersyal nga bili. (Sa panukiduki sa klima) Ang termino nga karbon usahay gigamit nga halos baylobaylo sa carbon dioxide aron ipasabot ang potensyal nga epekto nga mahimong maangkon sa usa ka aksyon, produkto, palisiya, o proseso sa dugay nga pag-init sa atmospera.
Ang carbon dioxide: (o CO2) usa ka walay kolor ug walay baho nga gas nga gihimo sa tanang mga hayop kon ang oksiheno nga ilang giginhawa mo-react sa pagkaon nga daghan og carbon nga ilang gikaon. Ang carbon dioxide mogawas usab kon ang organikong butang, lakip na ang mga fossil fuel sama sa lana o natural nga gas, masunog. Ang carbon dioxide usa ka greenhouse gas nga nag-trap sa kainit sa atmospera sa Yuta. Ang mga tanom nag-convert sa carbon dioxide ngadto sa oksiheno pinaagi sa photosynthesis ug naggamit niini nga proseso aron makahimo sa ilang kaugalingong pagkaon.
Semento: Usa ka binder nga gigamit sa pagkupot sa duha ka materyales, nga mopatig-a niini ngadto sa solidong porma, o usa ka baga nga glue nga gigamit sa pagkupot sa duha ka materyales. (Konstruksyon) Usa ka pino nga giling nga materyal nga gigamit sa pagkupot sa balas o dinugmok nga bato aron maporma ang konkreto. Ang semento kasagarang gihimo nga pulbos. Apan kung kini mabasa na, kini mahimong lapokon nga slurry nga motig-a kung kini mamala.
Kemikal: Usa ka substansiya nga gilangkoban sa duha o daghan pang mga atomo nga gihiusa (nagkahiusa) sa usa ka piho nga proporsyon ug istruktura. Pananglitan, ang tubig usa ka kemikal nga substansiya nga gilangkoban sa duha ka atomo sa hydrogen nga nagkahiusa sa usa ka atomo sa oksiheno. Ang kemikal nga pormula niini mao ang H2O. Ang "Kemikal" mahimo usab nga gamiton isip usa ka adhetibo aron ihulagway ang mga kabtangan sa usa ka substansiya nga resulta sa lainlaing mga reaksyon tali sa lainlaing mga compound.
Kemikal nga bugkos: Usa ka puwersa sa atraksyon tali sa mga atomo nga igo nga kusog aron ang nagkadugtong nga mga elemento molihok isip usa ka yunit. Ang ubang mga atraksyon huyang, ang uban kusgan. Ang tanan nga mga bugkos daw nagkonektar sa mga atomo pinaagi sa pagpaambit (o pagsulay sa pagpaambit) sa mga electron.
Reaksiyong kemikal: Usa ka proseso nga naglambigit sa pag-usab sa han-ay sa mga molekula o istruktura sa usa ka substansiya imbes nga pagbag-o sa pisikal nga porma (pananglitan, gikan sa solid ngadto sa gas).
Kemistri: ang sanga sa siyensya nga nagtuon sa komposisyon, istruktura, mga kabtangan, ug mga interaksyon sa mga substansiya. Gigamit sa mga siyentista kini nga kahibalo aron tun-an ang dili pamilyar nga mga substansiya, aron kopyahon ang mapuslanong mga substansiya sa daghang gidaghanon, o aron magdesinyo ug maghimo og bag-ong mapuslanong mga substansiya. (sa mga kemikal nga compound) Ang kemistri nagtumong usab sa pormula sa usa ka compound, ang pamaagi sa pag-andam niini, o pipila sa mga kabtangan niini. Ang mga tawo nga nagtrabaho niini nga natad gitawag nga mga chemist. (sa mga sosyal nga siyensya) ang abilidad sa mga tawo nga magtinabangay, magkasinabot, ug malingaw sa panag-uban sa usag usa.
Pagbag-o sa klima: Usa ka dako ug dugay nga pagbag-o sa klima sa Yuta. Mahimo kini nga natural nga mahitabo o resulta sa mga kalihokan sa tawo, lakip ang pagsunog sa mga fossil fuel ug paghawan sa mga kalasangan.
Decarbonization: nagtumong sa tinuyo nga pagbalhin gikan sa mga teknolohiya, kalihokan, ug mga tinubdan sa enerhiya nga makahugaw nga nagpagawas ug mga greenhouse gas nga nakabase sa carbon, sama sa carbon dioxide ug methane, ngadto sa atmospera. Ang tumong mao ang pagpakunhod sa gidaghanon sa mga carbon gas nga nakatampo sa pagbag-o sa klima.
Elektrisidad: Ang pag-agos sa karga sa kuryente, nga kasagaran resulta sa paglihok sa mga negatibong karga nga mga partikulo nga gitawag og mga electron.
Elektron: usa ka negatibo nga gikarga nga partikulo nga kasagarang naglibot sa gawas nga rehiyon sa usa ka atomo; kini usab ang tigdala sa elektrisidad sa mga solido.
Inhenyero: Usa ka tawo nga naggamit sa siyensya ug matematika aron masulbad ang mga problema. Kung gamiton isip berbo, ang pulong nga inhenyero nagtumong sa pagdesinyo sa usa ka aparato, materyal, o proseso aron masulbad ang usa ka problema o wala matubag nga panginahanglan.
Ethanol: Usa ka alkohol, nga gitawag usab og ethyl alcohol, nga mao ang basehan sa mga ilimnong makahubog sama sa beer, bino, ug mga ilimnong makahubog. Gigamit usab kini isip solvent ug sugnod (pananglitan, sagad gisagol sa gasolina).
Salaan: (n.) Usa ka butang nga motugot sa pipila ka mga materyales nga moagi ug sa uban nga moagi, depende sa ilang gidak-on o uban pang mga kinaiya. (v.) Ang proseso sa pagpili sa pipila ka mga substansiya base sa mga kabtangan sama sa gidak-on, densidad, karga, ug uban pa. (sa pisika) Usa ka screen, plato, o layer sa usa ka substansiya nga mosuhop sa kahayag o uban pang radyasyon o pilion nga mopugong sa pipila sa mga sangkap niini sa pag-agi.
Formate: Usa ka kinatibuk-ang termino para sa mga asin o ester sa formic acid, usa ka oxidized nga porma sa fatty acid. (Ang ester usa ka carbon-based compound nga naporma pinaagi sa pag-ilis sa mga atomo sa hydrogen sa pipila ka mga asido og pipila ka mga klase sa organic groups. Daghang mga tambok ug essential oils ang natural nga mga ester sa fatty acids.)
Fossil fuel: Bisan unsang sugnod, sama sa karbon, petrolyo (krudo nga lana), o natural nga gas, nga naporma sulod sa minilyon ka tuig sulod sa Yuta gikan sa nagkadunot nga mga salin sa bakterya, tanom, o hayop.
Sugnod: Bisan unsang substansiya nga mopagawas ug enerhiya pinaagi sa kontroladong kemikal o nukleyar nga reaksyon. Ang mga fossil fuel (karbon, natural gas, ug lana) mga komon nga sugnod nga mopagawas ug enerhiya pinaagi sa kemikal nga mga reaksyon kung gipainit (kasagaran hangtod sa punto sa pagkasunog).
Fuel cell: Usa ka aparato nga nag-convert sa kemikal nga enerhiya ngadto sa elektrikal nga enerhiya. Ang labing komon nga gasolina mao ang hydrogen, nga ang bugtong by-product niini mao ang alisngaw sa tubig.
Heolohiya: Usa ka adhetibo nga naghulagway sa tanan nga may kalabotan sa pisikal nga istruktura sa Yuta, mga materyales niini, kasaysayan, ug mga proseso nga nahitabo niini. Ang mga tawo nga nagtrabaho niini nga natad gitawag nga mga geologist.
Pag-init sa kalibutan: Usa ka hinay-hinay nga pagtaas sa kinatibuk-ang temperatura sa atmospera sa Yuta tungod sa greenhouse effect. Ang epekto gipahinabo sa pagtaas sa lebel sa carbon dioxide, chlorofluorocarbons, ug uban pang mga gas sa hangin, nga kadaghanan niini gipagawas sa mga kalihokan sa tawo.
Hydrogen: Ang pinakagaan nga elemento sa uniberso. Isip usa ka gas, kini walay kolor, walay baho, ug dali kaayong masunog. Kini usa ka sangkap sa daghang mga gasolina, tambok, ug mga kemikal nga naglangkob sa buhing tisyu. Kini gilangkoban sa usa ka proton (ang nucleus) ug usa ka electron nga naglibot niini.
Inobasyon: (v. to innovate; adj. to innovate) Usa ka pag-adjust o pagpaayo sa usa ka kasamtangang ideya, proseso, o produkto aron mahimo kini nga mas bag-o, mas maalamon, mas episyente, o mas mapuslanon.
Lye: Ang kinatibuk-ang ngalan sa sodium hydroxide (NaOH) nga solusyon. Ang lye kasagarang gisagol sa mga lana sa utanon o tambok sa hayop ug uban pang mga sangkap aron makahimo og bar soap.
Siyentista sa mga materyales: Usa ka tigdukiduki nga nagtuon sa relasyon tali sa atomiko ug molekular nga istruktura sa usa ka materyal ug sa kinatibuk-ang mga kabtangan niini. Ang mga siyentipiko sa mga materyales mahimong mopalambo og bag-ong mga materyales o mo-analisar sa mga anaa na. Ang pag-analisar sa kinatibuk-ang mga kabtangan sa usa ka materyal, sama sa densidad, kusog, ug melting point, makatabang sa mga inhenyero ug uban pang mga tigdukiduki sa pagpili sa labing maayo nga mga materyales alang sa bag-ong mga aplikasyon.
Molekula: Usa ka grupo sa mga atomo nga neyutral sa kuryente nga nagrepresentar sa pinakagamay nga posible nga gidaghanon sa usa ka kemikal nga compound. Ang mga molekula mahimong gilangkoban sa usa ka klase sa atomo o lain-laing klase sa atomo. Pananglitan, ang oksiheno sa hangin gilangkoban sa duha ka atomo sa oksiheno (O2), ug ang tubig gilangkoban sa duha ka atomo sa hydrogen ug usa ka atomo sa oksiheno (H2O).
Hugaw: Usa ka substansiya nga makahugaw sa usa ka butang, sama sa hangin, tubig, tawo, o pagkaon. Ang ubang mga hugaw mga kemikal, sama sa mga pestisidyo. Ang ubang mga hugaw mahimong radyasyon, lakip ang sobra nga kainit o kahayag. Bisan ang mga sagbot ug uban pang mga invasive nga espisye mahimong isipon nga usa ka matang sa biofouling.
Gamhanan: Usa ka adhetibo nga nagtumong sa usa ka butang nga kusgan kaayo o gamhanan (sama sa kagaw, hilo, tambal, o asido).
Mabag-o: Usa ka adhetibo nga nagtumong sa usa ka kahinguhaan nga mahimong pulihan hangtod sa hangtod (sama sa tubig, berde nga mga tanom, kahayag sa adlaw, ug hangin). Kini sukwahi sa dili mabag-o nga mga kahinguhaan, nga adunay limitado nga suplay ug epektibong mahurot. Ang dili mabag-o nga mga kahinguhaan naglakip sa lana (ug uban pang fossil fuels) o medyo talagsaon nga mga elemento ug mineral.