નવી મીઠી ટેકનોલોજી ખાટા સ્વાદને વધુ વ્યવહારુ બનાવે છે. googletag.cmd.push(function(){googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′);});
રાઇસ યુનિવર્સિટીના ઇજનેરો સતત ઉત્પ્રેરક રિએક્ટર દ્વારા કાર્બન મોનોક્સાઇડને સીધા એસિટિક એસિડ (એક વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતું રસાયણ જે સરકોને મજબૂત સ્વાદ આપે છે) માં રૂપાંતરિત કરી રહ્યા છે, જે અત્યંત શુદ્ધ ઉત્પાદનો ઉત્પન્ન કરવા માટે નવીનીકરણીય વીજળીનો કાર્યક્ષમ રીતે ઉપયોગ કરી શકે છે.
રાઇસ યુનિવર્સિટીની બ્રાઉન સ્કૂલ ઓફ એન્જિનિયરિંગના રાસાયણિક અને બાયોમોલેક્યુલર એન્જિનિયરોની પ્રયોગશાળામાં ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રક્રિયાએ કાર્બન મોનોક્સાઇડ (CO) ને એસિટિક એસિડમાં ઘટાડવાના અગાઉના પ્રયાસોની સમસ્યા હલ કરી છે. આ પ્રક્રિયાઓને ઉત્પાદનને શુદ્ધ કરવા માટે વધારાના પગલાંની જરૂર છે.
પર્યાવરણને અનુકૂળ રિએક્ટર મુખ્ય ઉત્પ્રેરક અને એક અનોખા ઘન ઇલેક્ટ્રોલાઇટ તરીકે નેનોમીટર ઘન કોપરનો ઉપયોગ કરે છે.
150 કલાકના સતત પ્રયોગશાળા ઓપરેશનમાં, આ ઉપકરણ દ્વારા ઉત્પાદિત જલીય દ્રાવણમાં એસિટિક એસિડનું પ્રમાણ 2% સુધી હતું. એસિડ ઘટકની શુદ્ધતા 98% જેટલી ઊંચી છે, જે કાર્બન મોનોક્સાઇડને પ્રવાહી બળતણમાં ઉત્પ્રેરક રીતે રૂપાંતરિત કરવાના પ્રારંભિક પ્રયાસો દ્વારા ઉત્પાદિત એસિડ ઘટક કરતા ઘણી સારી છે.
એસિટિક એસિડનો ઉપયોગ તબીબી ઉપયોગોમાં સરકો અને અન્ય ખોરાક સાથે પ્રિઝર્વેટિવ તરીકે થાય છે. શાહી, પેઇન્ટ અને કોટિંગ્સ માટે દ્રાવક તરીકે ઉપયોગ થાય છે; વિનાઇલ એસિટેટના ઉત્પાદનમાં, વિનાઇલ એસિટેટ સામાન્ય સફેદ ગુંદરનો પુરોગામી છે.
ચોખાની પ્રક્રિયા વાંગની પ્રયોગશાળામાં રિએક્ટર પર આધારિત છે અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO2) માંથી ફોર્મિક એસિડ ઉત્પન્ન કરે છે. આ સંશોધને વાંગ (તાજેતરમાં નિયુક્ત પેકાર્ડ ફેલો) માટે એક મહત્વપૂર્ણ પાયો નાખ્યો, જેમને ગ્રીનહાઉસ વાયુઓને પ્રવાહી ઇંધણમાં રૂપાંતરિત કરવાના માર્ગો શોધવાનું ચાલુ રાખવા માટે $2 મિલિયન નેશનલ સાયન્સ ફાઉન્ડેશન (NSF) ગ્રાન્ટ પ્રાપ્ત થઈ.
વાંગે કહ્યું: "અમે અમારા ઉત્પાદનોને એક-કાર્બન રાસાયણિક પદાર્થ ફોર્મિક એસિડથી બે-કાર્બન રાસાયણિક પદાર્થમાં અપગ્રેડ કરી રહ્યા છીએ, જે વધુ પડકારજનક છે." "લોકો પરંપરાગત રીતે પ્રવાહી ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સમાં એસિટિક એસિડ ઉત્પન્ન કરે છે, પરંતુ તેમનું પ્રદર્શન હજુ પણ નબળું છે અને ઉત્પાદનો ઇલેક્ટ્રોલાઇટ અલગ કરવાની સમસ્યા છે."
સેનફ્ટલે ઉમેર્યું: "અલબત્ત, એસિટિક એસિડ સામાન્ય રીતે CO અથવા CO2 માંથી સંશ્લેષણ કરવામાં આવતું નથી." "આ મુદ્દો છે: અમે જે કચરો ગેસ ઘટાડવા માંગીએ છીએ તેને શોષી રહ્યા છીએ અને તેને ઉપયોગી ઉત્પાદનોમાં ફેરવી રહ્યા છીએ."
કોપર ઉત્પ્રેરક અને ઘન ઇલેક્ટ્રોલાઇટ વચ્ચે કાળજીપૂર્વક જોડાણ કરવામાં આવ્યું હતું, અને ફોર્મિક એસિડ રિએક્ટરમાંથી ઘન ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવ્યું હતું. વાંગે કહ્યું: "કેટલીકવાર તાંબુ બે અલગ અલગ માર્ગો પર રસાયણો ઉત્પન્ન કરશે." "તે કાર્બન મોનોક્સાઇડને એસિટિક એસિડ અને આલ્કોહોલમાં ઘટાડી શકે છે. અમે એક ક્યુબ ડિઝાઇન કર્યું છે જેનો ચહેરો કાર્બન-કાર્બન જોડાણને નિયંત્રિત કરી શકે છે, અને કાર્બન-કાર્બનની ધાર જોડાણ અન્ય ઉત્પાદનોને બદલે એસિટિક એસિડ તરફ દોરી જાય છે."
સેનફ્ટલ અને તેમની ટીમના કોમ્પ્યુટેશનલ મોડેલે ક્યુબના આકારને સુધારવામાં મદદ કરી. તેમણે કહ્યું: "અમે ક્યુબ પરની ધારના પ્રકાર બતાવવામાં સક્ષમ છીએ, જે મૂળભૂત રીતે વધુ લહેરિયું સપાટીઓ છે. તેઓ ચોક્કસ CO કી તોડવામાં મદદ કરે છે, જેથી ઉત્પાદનને એક યા બીજી રીતે હેરફેર કરી શકાય." વધુ ધાર સાઇટ્સ યોગ્ય સમયે યોગ્ય બોન્ડ તોડવામાં મદદ કરે છે.
સેનફ્ટલરે કહ્યું કે આ પ્રોજેક્ટ સિદ્ધાંત અને પ્રયોગને કેવી રીતે જોડવા જોઈએ તેનું સારું પ્રદર્શન છે. તેમણે કહ્યું: "રિએક્ટરમાં ઘટકોના એકીકરણથી લઈને અણુ-સ્તરની પદ્ધતિ સુધી, આ એન્જિનિયરિંગના ઘણા સ્તરોનું સારું ઉદાહરણ છે." "તે મોલેક્યુલર નેનો ટેકનોલોજીના વિષયને અનુરૂપ છે અને બતાવે છે કે આપણે તેને વાસ્તવિક દુનિયાના ઉપકરણો સુધી કેવી રીતે વિસ્તૃત કરી શકીએ છીએ."
વાંગે જણાવ્યું હતું કે સ્કેલેબલ સિસ્ટમના વિકાસમાં આગળનું પગલું સિસ્ટમની સ્થિરતામાં સુધારો કરવાનો અને પ્રક્રિયા માટે જરૂરી ઊર્જામાં વધુ ઘટાડો કરવાનો છે.
રાઇસ યુનિવર્સિટીના સ્નાતક વિદ્યાર્થીઓ ઝુ પેંગ, લિયુ ચુનયાન અને ઝિયા ચુઆન, જે. ઇવાન્સ એટવેલ-વેલ્ચ, પોસ્ટડોક્ટરલ સંશોધક, આ પેપરના મુખ્ય ઇન્ચાર્જ છે.
તમે ખાતરી રાખી શકો છો કે અમારા સંપાદકીય સ્ટાફ મોકલવામાં આવેલા દરેક પ્રતિસાદનું નજીકથી નિરીક્ષણ કરશે અને યોગ્ય પગલાં લેશે. તમારો અભિપ્રાય અમારા માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.
તમારા ઇમેઇલ સરનામાંનો ઉપયોગ ફક્ત પ્રાપ્તકર્તાને જણાવવા માટે થાય છે કે કોણે ઇમેઇલ મોકલ્યો છે. તમારા સરનામાંનો કે પ્રાપ્તકર્તાના સરનામાંનો ઉપયોગ અન્ય કોઈ હેતુ માટે કરવામાં આવશે નહીં. તમે દાખલ કરેલી માહિતી તમારા ઇમેઇલમાં દેખાશે, પરંતુ Phys.org તેને કોઈપણ સ્વરૂપમાં રાખશે નહીં.
તમારા ઇનબોક્સમાં સાપ્તાહિક અને/અથવા દૈનિક અપડેટ્સ મોકલો. તમે ગમે ત્યારે અનસબ્સ્ક્રાઇબ કરી શકો છો, અને અમે તમારી વિગતો ક્યારેય તૃતીય પક્ષો સાથે શેર કરીશું નહીં.
આ વેબસાઇટ કૂકીઝનો ઉપયોગ નેવિગેશનમાં મદદ કરવા, અમારી સેવાઓના તમારા ઉપયોગનું વિશ્લેષણ કરવા અને તૃતીય પક્ષો તરફથી સામગ્રી પ્રદાન કરવા માટે કરે છે. અમારી વેબસાઇટનો ઉપયોગ કરીને, તમે પુષ્ટિ કરો છો કે તમે અમારી ગોપનીયતા નીતિ અને ઉપયોગની શરતો વાંચી અને સમજી લીધી છે.