Nature.com ની મુલાકાત લેવા બદલ આભાર. તમે જે બ્રાઉઝરનો ઉપયોગ કરી રહ્યા છો તેના વર્ઝનમાં મર્યાદિત CSS સપોર્ટ છે. શ્રેષ્ઠ પરિણામો માટે, અમે તમારા બ્રાઉઝરના નવા વર્ઝનનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરીએ છીએ (અથવા ઇન્ટરનેટ એક્સપ્લોરરમાં સુસંગતતા મોડ બંધ કરો). આ દરમિયાન, ચાલુ સપોર્ટ સુનિશ્ચિત કરવા માટે, અમે સ્ટાઇલિંગ અથવા JavaScript વિના સાઇટ બતાવી રહ્યા છીએ.
હવે, જર્નલ "જર્નલ જર્નલ" માં લખતા, ઉંગ લી અને તેમના સાથીઓએ કાર્બન ડાયોક્સાઇડને હાઇડ્રોજનેટ કરીને ફોર્મિક એસિડ ઉત્પન્ન કરવા માટેના પાયલોટ પ્લાન્ટના અભ્યાસનો અહેવાલ આપ્યો છે (કે. કિમ એટ અલ., જૌલ https://doi.org/10.1016/j. જૌલ.2024.01). 003;2024). આ અભ્યાસ ઉત્પાદન પ્રક્રિયાના ઘણા મુખ્ય ઘટકોના ઑપ્ટિમાઇઝેશનનું નિદર્શન કરે છે. રિએક્ટર સ્તરે, ઉત્પ્રેરક કાર્યક્ષમતા, આકારશાસ્ત્ર, પાણીની દ્રાવ્યતા, થર્મલ સ્થિરતા અને મોટા પાયે સંસાધન ઉપલબ્ધતા જેવા મુખ્ય ઉત્પ્રેરક ગુણધર્મોનો વિચાર કરવાથી જરૂરી ફીડસ્ટોક જથ્થો ઓછો રાખીને રિએક્ટર કામગીરીમાં સુધારો કરવામાં મદદ મળી શકે છે. અહીં, લેખકોએ મિશ્ર સહસંયોજક ટ્રાયઝિન બાયપાયરિડિલ-ટેરેફ્થાલોનિટ્રાઇલ ફ્રેમવર્ક (Ru/bpyTNCTF તરીકે ઓળખાતા) પર સપોર્ટેડ રૂથેનિયમ (Ru) ઉત્પ્રેરકનો ઉપયોગ કર્યો. તેમણે કાર્યક્ષમ CO2 કેપ્ચર અને રૂપાંતર માટે યોગ્ય એમાઇન જોડીઓની પસંદગીને ઑપ્ટિમાઇઝ કરી, CO2 કેપ્ચર કરવા અને હાઇડ્રોજનેશન પ્રતિક્રિયાને પ્રોત્સાહન આપવા માટે N-મિથાઇલપાયરોલિડાઇન (NMPI) ને પ્રતિક્રિયાશીલ એમાઇન તરીકે પસંદ કર્યું જેથી ફોર્મેટ બને, અને N-બ્યુટીલ-N-ઇમિડાઝોલ (NBIM) ને પ્રતિક્રિયાશીલ એમાઇન તરીકે સેવા આપે. એમાઇનને અલગ કર્યા પછી, ટ્રાન્સ-એડક્ટની રચના દ્વારા FA ના વધુ ઉત્પાદન માટે ફોર્મેટને અલગ કરી શકાય છે. વધુમાં, તેઓએ CO2 રૂપાંતરને મહત્તમ કરવા માટે તાપમાન, દબાણ અને H2/CO2 ગુણોત્તરના સંદર્ભમાં રિએક્ટર ઓપરેટિંગ પરિસ્થિતિઓમાં સુધારો કર્યો. પ્રક્રિયા ડિઝાઇનની દ્રષ્ટિએ, તેઓએ એક ઉપકરણ વિકસાવ્યું જેમાં ટ્રિકલિંગ બેડ રિએક્ટર અને ત્રણ સતત નિસ્યંદન સ્તંભોનો સમાવેશ થાય છે. શેષ બાયકાર્બોનેટને પ્રથમ સ્તંભમાં નિસ્યંદિત કરવામાં આવે છે; બીજા સ્તંભમાં ટ્રાન્સ એડક્ટ બનાવીને NBIM તૈયાર કરવામાં આવે છે; FA ઉત્પાદન ત્રીજા સ્તંભમાં મેળવવામાં આવે છે; રિએક્ટર અને ટાવર માટે સામગ્રીની પસંદગી પણ કાળજીપૂર્વક ધ્યાનમાં લેવામાં આવી હતી, મોટાભાગના ઘટકો માટે સ્ટેનલેસ સ્ટીલ (SUS316L) પસંદ કરવામાં આવી હતી, અને ત્રીજા ટાવર માટે વ્યાપારી ઝિર્કોનિયમ-આધારિત સામગ્રી (Zr702) પસંદ કરવામાં આવી હતી જેથી રિએક્ટરના કાટને ઇંધણ એસેમ્બલી કાટ સામે પ્રતિકારને કારણે તેનો કાટ ઓછો થાય. , અને કિંમત પ્રમાણમાં ઓછી છે.
ઉત્પાદન પ્રક્રિયાને કાળજીપૂર્વક ઑપ્ટિમાઇઝ કર્યા પછી - આદર્શ ફીડસ્ટોક પસંદ કર્યા પછી, ટ્રિકલિંગ બેડ રિએક્ટર અને ત્રણ સતત ડિસ્ટિલેશન કોલમ ડિઝાઇન કર્યા પછી, કોલમ બોડી અને કાટ ઘટાડવા માટે આંતરિક પેકિંગ માટે કાળજીપૂર્વક સામગ્રી પસંદ કરી, અને રિએક્ટરની ઓપરેટિંગ પરિસ્થિતિઓને ફાઇન-ટ્યુનિંગ કર્યા પછી - લેખકો 10 કિલોગ્રામ ઇંધણ એસેમ્બલીની દૈનિક ક્ષમતા સાથે એક પાયલોટ પ્લાન્ટ દર્શાવે છે જે 100 કલાકથી વધુ સમય માટે સ્થિર કામગીરી જાળવી રાખવામાં સક્ષમ છે. કાળજીપૂર્વક શક્યતા અને જીવન ચક્ર વિશ્લેષણ દ્વારા, પાયલોટ પ્લાન્ટે પરંપરાગત ઇંધણ એસેમ્બલી ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓની તુલનામાં ખર્ચમાં 37% અને ગ્લોબલ વોર્મિંગ ક્ષમતામાં 42% ઘટાડો કર્યો. વધુમાં, પ્રક્રિયાની એકંદર કાર્યક્ષમતા 21% સુધી પહોંચે છે, અને તેની ઉર્જા કાર્યક્ષમતા હાઇડ્રોજન દ્વારા સંચાલિત ઇંધણ સેલ વાહનો સાથે તુલનાત્મક છે.
કિયાઓ, એમ. હાઇડ્રોજનયુક્ત કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાંથી ફોર્મિક એસિડનું પાયલોટ ઉત્પાદન. નેચર કેમિકલ એન્જિનિયરિંગ 1, 205 (2024). https://doi.org/10.1038/s44286-024-00044-2