Bu yerda ko'rsatilganidek, tsement zavodlari iqlimni isituvchi karbonat angidridning asosiy manbai hisoblanadi. Ammo bu ifloslantiruvchi moddalarning ba'zilari yangi turdagi yoqilg'iga aylantirilishi mumkin. Bu tuzni o'nlab yillar yoki undan ko'proq vaqt davomida xavfsiz saqlash mumkin.
Bu iqlim o'zgarishini sekinlashtirishi, uning ta'sirini kamaytirishi yoki jamoalarga tez o'zgarib borayotgan dunyoga moslashishda yordam berishi mumkin bo'lgan yangi texnologiyalar va harakatlarga bag'ishlangan turkumdagi yana bir hikoya.
Keng tarqalgan issiqxona gazi bo'lgan karbonat angidrid (CO2) ni chiqaradigan faoliyatlar Yer atmosferasini isitishga hissa qo'shadi. Havodan CO2 ni ajratib olish va uni saqlash g'oyasi yangilik emas. Lekin buni amalga oshirish qiyin, ayniqsa odamlar bunga qodir bo'lganda. Yangi tizim CO2 ifloslanishi muammosini biroz boshqacha tarzda hal qiladi. U iqlimni isituvchi gazni kimyoviy yo'l bilan yoqilg'iga aylantiradi.
15-noyabr kuni Kembrijdagi Massachusets texnologiya instituti (MIT) tadqiqotchilari o'zlarining inqilobiy natijalarini Cell Reports Physical Science jurnalida e'lon qilishdi.
Ularning yangi tizimi ikki qismga bo'lingan. Birinchi qism havodan karbonat angidridni yoqilg'i ishlab chiqarish uchun formate deb nomlangan molekulaga aylantirishni o'z ichiga oladi. Karbonat angidrid singari, formate bitta uglerod atomi va ikkita kislorod atomini, shuningdek, bitta vodorod atomini o'z ichiga oladi. Format shuningdek, bir nechta boshqa elementlarni ham o'z ichiga oladi. Yangi tadqiqotda natriy yoki kaliydan olingan formate tuzi ishlatilgan.
Ko'pgina yonilg'i xujayralari vodorodda ishlaydi, bu yonuvchan gaz bo'lib, uni tashish uchun quvurlar va bosimli baklarni talab qiladi. Biroq, yonilg'i xujayralari formatda ham ishlashi mumkin. Yangi tizimni ishlab chiqishga rahbarlik qilgan materialshunos olim Li Juning so'zlariga ko'ra, formatda vodorodga o'xshash energiya miqdori mavjud. Li Ju ta'kidlaganidek, formatda vodorodga nisbatan ba'zi afzalliklar mavjud. U xavfsizroq va yuqori bosimli saqlashni talab qilmaydi.
MIT tadqiqotchilari karbonat angidriddan ishlab chiqaradigan formatni sinash uchun yonilg'i xujayrasini yaratdilar. Avval ular tuzni suv bilan aralashtirdilar. Keyin aralashma yonilg'i xujayrasiga kiritildi. Yoqilg'i xujayrasining ichida format kimyoviy reaksiyada elektronlarni chiqarib yubordi. Bu elektronlar yonilg'i xujayrasining manfiy elektrodidan musbat elektrodga oqib o'tib, elektr zanjirini yaratdi. Bu oqayotgan elektronlar - elektr toki - tajriba davomida 200 soat davomida mavjud bo'lgan.
MITda Li bilan ishlaydigan materialshunos olim Zhen Zhang, uning jamoasi o'n yil ichida yangi texnologiyani miqyoslash imkoniyatiga ega bo'lishiga umid qilmoqda.
MIT tadqiqot guruhi karbonat angidridni yoqilg'i ishlab chiqarish uchun asosiy tarkibiy qismga aylantirish uchun kimyoviy usuldan foydalangan. Avval ular uni yuqori ishqoriy eritmaga ta'sir qilishdi. Ular odatda ishqor deb nomlanuvchi natriy gidroksidni (NaOH) tanladilar. Bu esa natriy bikarbonat (NaHCO3), ya'ni pishirish sodasini hosil qiluvchi kimyoviy reaksiyani qo'zg'atadi.
Keyin ular elektrni yoqdilar. Elektr toki pishirish sodasi molekulasidagi har bir kislorod atomini parchalaydigan yangi kimyoviy reaksiyani qo'zg'atdi va natriy format (NaCHO2) qoldirdi. Ularning tizimi CO2 tarkibidagi deyarli barcha uglerodni — 96 foizdan ortig'ini — shu tuzga aylantirdi.
Kislorodni olib tashlash uchun zarur bo'lgan energiya formatning kimyoviy bog'lanishlarida saqlanadi. Professor Li format bu energiyani o'nlab yillar davomida potensial energiyani yo'qotmasdan saqlashi mumkinligini ta'kidladi. Keyin u yonilg'i xujayrasidan o'tganda elektr energiyasi ishlab chiqaradi. Agar format ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan elektr energiyasi quyosh, shamol yoki gidroelektr energiyasidan kelsa, yonilg'i xujayrasi tomonidan ishlab chiqarilgan elektr energiyasi toza energiya manbai bo'ladi.
Yangi texnologiyani kengaytirish uchun Li shunday dedi: "Biz ishqorning boy geologik resurslarini topishimiz kerak". U ishqorli bazalt (AL-kuh-lye buh-SALT) deb nomlangan togʻ jinsi turini oʻrgandi. Suv bilan aralashtirilganda, bu togʻ jinslari ishqorga aylanadi.
Farzan Kazemifar Kaliforniyadagi San-Xose shtat universitetida muhandis. Uning tadqiqotlari yer osti tuz qatlamlarida karbonat angidridni saqlashga qaratilgan. Uning so'zlariga ko'ra, havodan karbonat angidridni olib tashlash har doim qiyin va shuning uchun qimmat bo'lgan. Shuning uchun CO2 ni format kabi foydalanishga yaroqli mahsulotlarga aylantirish foydalidir. Mahsulotning narxi ishlab chiqarish xarajatlarini qoplashi mumkin.
Havodan karbonat angidridni ushlash bo'yicha ko'plab tadqiqotlar olib borildi. Masalan, yaqinda Lehigh universiteti olimlari jamoasi havodan karbonat angidridni filtrlash va uni pishirish sodasiga aylantirishning yana bir usulini tasvirlab berishdi. Boshqa tadqiqot guruhlari CO2 ni maxsus jinslarda saqlaydi, uni qattiq uglerodga aylantiradi, keyin esa uni etanol, ya'ni spirtli yoqilg'iga qayta ishlash mumkin. Ushbu loyihalarning aksariyati kichik miqyosda bo'lib, havodagi yuqori darajadagi karbonat angidridni kamaytirishga hali sezilarli ta'sir ko'rsatmagan.
Ushbu rasmda karbonat angidrid bilan ishlaydigan uy ko'rsatilgan. Bu yerda ko'rsatilgan qurilma karbonat angidridni (qizil va oq pufakchalardagi molekulalar) format deb ataladigan tuzga (ko'k, qizil, oq va qora pufakchalar) aylantiradi. Keyin bu tuz yoqilg'i xujayrasida elektr energiyasi ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin.
Kazemifarning aytishicha, bizning eng yaxshi variantimiz "avval issiqxona gazlari chiqindilarini kamaytirish"dir. Buning bir usuli - qazilma yoqilg'ilarni shamol yoki quyosh kabi qayta tiklanadigan energiya manbalari bilan almashtirish. Bu olimlar "dekarbonizatsiya" deb ataydigan o'tish davrining bir qismidir. Ammo u iqlim o'zgarishini to'xtatish uchun ko'p qirrali yondashuv talab qilinishini qo'shimcha qildi. Uning so'zlariga ko'ra, bu yangi texnologiya dekarbonizatsiya qilish qiyin bo'lgan hududlarda uglerodni ushlab turish uchun zarur. Bunga ikkita misol keltirish uchun po'lat zavodlari va tsement zavodlarini olaylik.
MIT jamoasi yangi texnologiyalarini quyosh va shamol energiyasi bilan birlashtirishda ham afzalliklarni ko'rmoqda. An'anaviy batareyalar energiyani bir necha hafta davomida saqlash uchun mo'ljallangan. Yozgi quyosh nurini qishda yoki undan uzoqroq vaqt davomida saqlash boshqacha yondashuvni talab qiladi. "Formatlangan yoqilg'i bilan", dedi Li, endi siz hatto mavsumiy saqlash bilan cheklanmaysiz. "Bu avlodlararo bo'lishi mumkin."
U oltin kabi yarqiramasligi mumkin, ammo "Men o'g'il-qizlarimga 200 tonna... meros qoldira olaman", dedi Li.
Ishqoriy: Eritmada gidroksid ionlarini (OH-) hosil qiluvchi kimyoviy moddani tavsiflovchi sifat. Bu eritmalar ishqoriy (kislotali eritmalardan farqli o'laroq) deb ham ataladi va pH qiymati 7 dan yuqori.
Suv qatlami: Yer osti suv omborlarini ushlab turishga qodir togʻ jinslari hosil boʻlishi. Bu atama yer osti havzalariga ham tegishli.
Bazalt: Odatda juda zich bo'lgan qora vulqon jinsi (agar vulqon otilishi natijasida unda katta gaz cho'ntaklari qolmagan bo'lsa).
bogʻlanish: (kimyoda) molekuladagi atomlar (yoki atomlar guruhlari) orasidagi yarim doimiy bogʻlanish. U ishtirok etuvchi atomlar orasidagi tortishish kuchlari tomonidan hosil boʻladi. Bogʻlanishlar hosil boʻlgandan soʻng, atomlar birlik vazifasini bajaradi. Tarkibiy atomlarni ajratish uchun molekulalarga issiqlik yoki boshqa nurlanish shaklida energiya berilishi kerak.
Uglerod: Yer yuzidagi barcha hayotning fizik asosi bo'lgan kimyoviy element. Uglerod grafit va olmos shaklida erkin mavjud. U ko'mir, ohaktosh va neftning muhim tarkibiy qismi bo'lib, kimyoviy jihatdan o'z-o'zidan birikib, kimyoviy, biologik va tijorat qiymatiga ega bo'lgan turli xil molekulalarni hosil qilishga qodir. (Iqlim tadqiqotlarida) Uglerod atamasi ba'zan atmosferaning uzoq muddatli isishiga ta'sir, mahsulot, siyosat yoki jarayonning potentsial ta'sirini ifodalash uchun karbonat angidrid bilan deyarli bir-birining o'rnida ishlatiladi.
Karbonat angidrid: (yoki CO2) - bu barcha hayvonlar nafas olayotgan kislorod iste'mol qiladigan uglerodga boy oziq-ovqat bilan reaksiyaga kirishganda hosil bo'ladigan rangsiz, hidsiz gaz. Karbonat angidrid, shuningdek, neft yoki tabiiy gaz kabi qazilma yoqilg'ilarni o'z ichiga olgan organik moddalar yoqilganda ham ajralib chiqadi. Karbonat angidrid Yer atmosferasida issiqlikni ushlab turuvchi issiqxona gazidir. O'simliklar fotosintez orqali karbonat angidridni kislorodga aylantiradi va bu jarayondan o'zlarining oziq-ovqatlarini tayyorlash uchun foydalanadilar.
Tsement: Ikki materialni bir-biriga bog'lab, qattiqlashishiga olib keladigan bog'lovchi yoki ikkita materialni bir-biriga bog'lab turadigan qalin yelim. (Qurilish) Beton hosil qilish uchun qum yoki maydalangan toshni bir-biriga bog'lab ishlatiladigan mayda maydalangan material. Tsement odatda kukun shaklida tayyorlanadi. Lekin u ho'l bo'lgach, quriganida qattiqlashadigan loyqa shlamga aylanadi.
Kimyoviy: Belgilangan nisbat va tuzilishda birlashgan (bog'langan) ikki yoki undan ortiq atomlardan tashkil topgan modda. Masalan, suv bitta kislorod atomiga bog'langan ikkita vodorod atomidan tashkil topgan kimyoviy moddadir. Uning kimyoviy formulasi H2O. "Kimyoviy" so'zi turli birikmalar orasidagi turli reaksiyalar natijasida hosil bo'ladigan moddaning xususiyatlarini tavsiflash uchun ham sifatlovchi sifatida ishlatilishi mumkin.
Kimyoviy bogʻlanish: Bogʻlangan elementlarning bir butun sifatida ishlashiga sabab boʻladigan darajada kuchli atomlar orasidagi tortishish kuchi. Baʼzi tortishish kuchsiz, boshqalari kuchli. Barcha bogʻlanishlar atomlarni elektronlarni ulashish (yoki ulashishga urinish) orqali bogʻlaydiganga oʻxshaydi.
Kimyoviy reaksiya: Jismoniy shakldagi o'zgarish (masalan, qattiq holatdan gaz holatiga o'tish) o'rniga moddaning molekulalari yoki tuzilmalarini qayta tartiblashni o'z ichiga olgan jarayon.
Kimyo: moddalarning tarkibi, tuzilishi, xususiyatlari va o'zaro ta'sirini o'rganadigan fan sohasi. Olimlar bu bilimlardan notanish moddalarni o'rganish, foydali moddalarni ko'p miqdorda ko'paytirish yoki yangi foydali moddalarni loyihalash va yaratish uchun foydalanadilar. (kimyoviy birikmalar haqida) Kimyo shuningdek, birikmaning formulasini, uni tayyorlash usulini yoki uning ba'zi xususiyatlarini ham anglatadi. Bu sohada ishlaydigan odamlar kimyogarlar deb ataladi. (ijtimoiy fanlarda) odamlarning hamkorlik qilish, til topishish va bir-birining yonidan zavqlanish qobiliyati.
Iqlim o'zgarishi: Yer iqlimidagi sezilarli, uzoq muddatli o'zgarish. Bu tabiiy ravishda yoki inson faoliyati natijasida, jumladan, qazilma yoqilg'ilarni yoqish va o'rmonlarni kesish natijasida sodir bo'lishi mumkin.
Dekarbonizatsiya: atmosferaga karbonat angidrid va metan kabi uglerodga asoslangan issiqxona gazlarini chiqaradigan ifloslantiruvchi texnologiyalar, faoliyat va energiya manbalaridan qasddan voz kechishni anglatadi. Maqsad iqlim o'zgarishiga hissa qo'shadigan uglerod gazlari miqdorini kamaytirishdir.
Elektr: Odatda elektron deb ataladigan manfiy zaryadlangan zarrachalarning harakati natijasida hosil bo'ladigan elektr zaryadining oqimi.
Elektron: odatda atomning tashqi mintaqasini aylanib chiqadigan manfiy zaryadlangan zarracha; u shuningdek, qattiq jismlarda elektr tokini tashuvchisi hamdir.
Muhandis: Muammolarni yechish uchun fan va matematikadan foydalanadigan kishi. Fe'l sifatida ishlatilganda, "muhandis" so'zi muammoni yoki qondirilmagan ehtiyojni hal qilish uchun qurilma, material yoki jarayonni loyihalashni anglatadi.
Etanol: Pivo, sharob va spirtli ichimliklar kabi alkogolli ichimliklar uchun asos bo'lgan spirt, etil spirti deb ham ataladi. U shuningdek, erituvchi va yoqilg'i sifatida ham ishlatiladi (masalan, ko'pincha benzin bilan aralashtiriladi).
Filtr: (n.) Ba'zi materiallarning o'lchamiga yoki boshqa xususiyatlariga qarab, ularning o'tishiga, boshqalarning esa o'tishiga imkon beradigan narsa. (v.) Hajmi, zichligi, zaryadi va boshqalar kabi xususiyatlarga asoslanib ma'lum moddalarni tanlash jarayoni (fizikada) Yorug'lik yoki boshqa nurlanishni yutib yuboradigan yoki uning ba'zi tarkibiy qismlarining o'tishiga tanlab to'sqinlik qiladigan moddaning ekrani, plastinkasi yoki qatlami.
Format: Yogʻ kislotasining oksidlangan shakli boʻlgan chumoli kislotasining tuzlari yoki efirlari uchun umumiy atama. (Ester - bu maʼlum kislotalarning vodorod atomlarini maʼlum turdagi organik guruhlar bilan almashtirish natijasida hosil boʻlgan uglerod asosidagi birikma. Koʻpgina yogʻlar va efir moylari tabiiy ravishda yogʻ kislotalarining efirlari hisoblanadi.)
Qazilma yoqilg'i: Yer yuzida millionlab yillar davomida bakteriyalar, o'simliklar yoki hayvonlarning chirishga uchragan qoldiqlaridan hosil bo'lgan ko'mir, neft (xom neft) yoki tabiiy gaz kabi har qanday yoqilg'i.
Yoqilg'i: Nazorat ostidagi kimyoviy yoki yadroviy reaksiya orqali energiya chiqaradigan har qanday modda. Qazilma yoqilg'ilar (ko'mir, tabiiy gaz va neft) qizdirilganda (odatda yonish nuqtasiga qadar) kimyoviy reaksiyalar orqali energiya chiqaradigan keng tarqalgan yoqilg'i hisoblanadi.
Yoqilg'i xujayrasi: Kimyoviy energiyani elektr energiyasiga aylantiruvchi qurilma. Eng keng tarqalgan yoqilg'i vodorod bo'lib, uning yagona qo'shimcha mahsuloti suv bug'idir.
Geologiya: Yerning fizik tuzilishi, uning materiallari, tarixi va unda sodir bo'ladigan jarayonlar bilan bog'liq barcha narsalarni tavsiflovchi sifat. Bu sohada ishlaydigan odamlar geologlar deb ataladi.
Global isish: Issiqxona effekti tufayli Yer atmosferasining umumiy haroratining asta-sekin oshishi. Bu ta'sir havoda karbonat angidrid, xlorftoruglerodlar va boshqa gazlar miqdorining ortishi bilan bog'liq bo'lib, ularning aksariyati inson faoliyati natijasida chiqariladi.
Vodorod: Koinotdagi eng yengil element. Gaz sifatida u rangsiz, hidsiz va juda tez yonuvchan. U ko'plab yoqilg'ilar, yog'lar va tirik to'qimalarni tashkil etuvchi kimyoviy moddalarning tarkibiy qismidir. U proton (yadro) va uning atrofida aylanuvchi elektrondan iborat.
Innovatsiya: (v. innovatsiya qilmoq; sifatdosh innovatsiya qilmoq) Mavjud g'oya, jarayon yoki mahsulotni yangiroq, aqlliroq, samaraliroq yoki foydaliroq qilish uchun unga moslashtirish yoki takomillashtirish.
Ishqor: Natriy gidroksid (NaOH) eritmasining umumiy nomi. Ishqor ko'pincha o'simlik moylari yoki hayvon yog'lari va boshqa ingredientlar bilan aralashtirilib, sovun tayyorlanadi.
Materialshunos: Materialning atom va molekulyar tuzilishi va uning umumiy xususiyatlari o'rtasidagi bog'liqlikni o'rganuvchi tadqiqotchi. Materialshunoslar yangi materiallarni ishlab chiqishlari yoki mavjudlarini tahlil qilishlari mumkin. Materialning zichligi, mustahkamligi va erish nuqtasi kabi umumiy xususiyatlarini tahlil qilish muhandislar va boshqa tadqiqotchilarga yangi qo'llanmalar uchun eng yaxshi materiallarni tanlashda yordam beradi.
Molekula: Kimyoviy birikmaning eng kichik miqdorini ifodalovchi elektr neytral atomlar guruhi. Molekulalar bir turdagi atomlardan yoki turli xil atomlardan iborat bo'lishi mumkin. Masalan, havodagi kislorod ikkita kislorod atomidan (O2), suv esa ikkita vodorod atomidan va bitta kislorod atomidan (H2O) iborat.
Ifloslantiruvchi: Havo, suv, odamlar yoki oziq-ovqat kabi narsalarni ifloslantiruvchi modda. Ba'zi ifloslantiruvchi moddalar pestitsidlar kabi kimyoviy moddalardir. Boshqa ifloslantiruvchi moddalar radiatsiya, jumladan, haddan tashqari issiqlik yoki yorug'lik bo'lishi mumkin. Hatto begona o'tlar va boshqa invaziv turlar ham biofouling shakli deb hisoblanishi mumkin.
Kuchli: Juda kuchli yoki kuchli narsaga (masalan, mikrob, zahar, dori yoki kislota) ishora qiluvchi sifat.
Qayta tiklanadigan: Cheksiz ravishda almashtirilishi mumkin bo'lgan resursga (masalan, suv, yashil o'simliklar, quyosh nuri va shamol) ishora qiluvchi sifat. Bu cheklangan ta'minotga ega va samarali ravishda tugab qolishi mumkin bo'lgan qayta tiklanmaydigan resurslardan farq qiladi. Qayta tiklanmaydigan resurslarga neft (va boshqa qazilma yoqilg'ilar) yoki nisbatan noyob elementlar va minerallar kiradi.