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Machen Sie sich schmutzig, um die Umweltauswirkungen der chemischen Industrie zu beseitigen

Kredit: Zeitschrift der American Chemical Society (2024). DOI: 10.1021/jacs.3c11238

Die globale chemische Industrie ist ein großer Verbraucher fossiler Brennstoffe und trägt maßgeblich zum Klimawandel bei; Eine neue Studie der Curtin University hat jedoch gezeigt, wie der Sektor seinen Ruf als Umweltschützer verbessern könnte, indem er sich schmutzig macht.

Der Artikel mit dem Titel „Isolierende Verschmutzung auf Leitern verstärkt die Elektrolyseraten von Wasser“ wurde im veröffentlicht Zeitschrift der American Chemical Society.

Die meisten chemischen Reaktionen, an denen Elektrizität und organische Materialien beteiligt sind, können mit Wasser nicht effizient durchgeführt werden, da sich organische Materialien nicht gut auflösen. Dies zwingt die Industrie dazu, fossile Brennstoffe zur Wärmeerzeugung anstelle von Elektrizität zu verwenden oder alternative Substanzen zu Wasser zu verwenden, was der Umwelt und der Sicherheit zugute kommt . Risiken.

Ein Forscherteam unter der Leitung von Associate Professor Simone Ciampi von der Curtin’s School of Molecular and Life Sciences hat jedoch herausgefunden, dass chemische Reaktionen in Wasser durch die Zugabe eines wasserbeständigen Materials zu einer Elektrode erheblich beschleunigt werden können “Verschmutzung.” “.

„Fouling widerspricht völlig der gängigen Meinung, dass man saubere Instrumente braucht, um Elektrodenprozesse so effizient wie möglich zu gestalten“, sagte Professor Ciampi.

„Als wir jedoch wasserbeständige Materialien wie Kunststoff oder Öl hinzufügten, stellten wir fest, dass die Reaktionen in diesen Bereichen bis zu sechsmal schneller abliefen als in „sauberen“ Bereichen der Elektrode.

„Wir haben herausgefunden, dass selbst die Verwendung eines Haushaltsklebers die Reaktionsgeschwindigkeit um 22 % verbesserte.“

Co-Leiter der Studie und Ph.D. Kandidat Harry Rodriguez sagte, der Schlüssel liege darin, dass organisches Material von anderen wasserbeständigen Materialien angezogen werde.

„Wenn das Material hydrophob ist, also kein Wasser mag, möchte es herauskommen und wird daher von einer hydrophoben Umgebung wie Öl, Kunststoff oder Kleber auf einer Elektrode angezogen“, erklärte er.

Rodriguez sagte, die chemische Industrie sei trotz der Herausforderungen bestrebt, Wasser so weit wie möglich zu nutzen.

„Wenn organische Chemikalien mit aktuellen industriellen Methoden in Wasser hergestellt werden würden, wäre die Ausbeute sehr gering“, sagte er.

„Unternehmen möchten jedoch immer noch Wasser verwenden, wenn es sinnvoll ist, da die Chemikalien, die sie derzeit für diese Reaktionen verwenden, teuer und brennbar sind, sodass Bedenken und potenzielle Komplikationen hinsichtlich Sicherheit und Lagerung bestehen.

„Zusätzlich zu den Vorteilen für die Umwelt werden durch die Verwendung von Wasser viele dieser Probleme umgangen.“

Professor Ciampi sagte, es werde einige Zeit dauern, bis die Methode in großem Maßstab reproduzierbar sei, aber der Weg zu einer saubereren chemischen Industrie könne durch die Zusammenarbeit mit anderen Fachgebieten beschleunigt werden.

„Zum Beispiel verwendet die Bergbauindustrie ständig Blasen, um Mineralien zu trennen“, sagte er.

„Es gibt eine Fülle von Erkenntnissen, die mit der Elektrochemie kombiniert werden könnten, um diese Methode in einen größeren Maßstab zu bringen und dann echte Auswirkungen zu haben.“

Mehr Informationen:
Harry Morris Rodriguez et al., Verschmutzung der Leiterisolierung verstärkt die Elektrolyseraten von Wasser, Zeitschrift der American Chemical Society (2024). DOI: 10.1021/jacs.3c11238

Bereitgestellt von der Curtin University

Zitat: Sich schmutzig machen, um die Umweltauswirkungen der chemischen Industrie zu beseitigen (9. Mai 2024), abgerufen am 9. Mai 2024 von https://phys.org/news/2024-05-dirty-chemical-industry-environmental-impact.html

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By rb8jg

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