InfoHub Logo

Adamzat ekologıalyq máselelerdiń aýqymyn jaqsy túsinedi jáne onyń zardabyn jeńildetý úshin barynsha kúsh salyp jatyr – biraq aýanyńkómirqyshqyl gazymen lastaný aýqymyn tómendetý qıyn bolyp barady. Alaıda bul baǵytty túrlendirýge  múmkindik bar: amerıkalyq ǵalymdar otyn jaǵýdan bólinetin kómirqyshqyl gazyn atmosferadan shyǵaryp, otyndy qaıta jasaýǵa kómektesetin tehnologıalyq jobasyn usyndy. Bul júıe qalaı jumys isteıtinin Science jýrnaly jazǵan eken.

Bul ónertabystyń avtory — Djordj Vashıngton Ýnıersıtetiniń (AQSH) hımıgi Stúart Lıht (Stuart Licht), ol jaıly maqala Advanced Science jýrnalynda jarıalandy. Osyǵan uqsas tehnologıalar buǵan deıin de usynylǵanymen, Lıht usynǵan tásil aldyńǵylarynan qaraǵanda tıimdi. Energıa kún men sýdy paıdalana otyryp óndiriledi, ıaǵnı jańaryp otyratyn qaınar kózderden, al sol mezette aýanyń reaksıaǵa túsken CO₂-den tazarýy júrip jatady. Iaǵnı, kómirqyshqyl gazymen sý baılanysqa túsedi, nátıjesinde sýtegi molekýlalary (H₂) men kómirtek totyǵy (SO) paıda bolady.

Suıyq otynsyz bolmaıdy

Lastanýdy osylaısha qaıta óńdeý, suıyq otynnan tolyqtaı bas tartý ıdeıasyna qaraǵanda, áldeqaıda tıimdi ekeni ras. Mamandar munaı men basqa da suıyq otynnan jaqyn bolashaqta bas tarta almaıtynymyzdy aıtady. Energıany jańaryp otyratyn qaınar kózderden alý tehnologıasy damyp jatqanymen, jáne álemniń keıbir aımaqtarynda mundaı energıa dástúrli otynǵa qaraǵanda arzan bolǵanymen, suıyq otynnyń artyqshylyǵy áldeqaıda joǵary.

Eń aldymen, ony tasymaldaý yńǵaıly, ony paıdalaný qatynas jolyn qajet etpeıdi. Janarmaı generatoryn jer sharynyń kez kelgen aıaq baspaǵan jerine aparyp, sol orynda sıvılızasıanyń eń negizgi ıgiligin uıymdastyryp jiberýge bolady. Suıyq otyn eń aldymen arzan jáne yńǵaıly, áli uzaq jyldar boıy osylaı bola bermek ekeni anyq. Bul sonymen qatar, avıasıa janarmaıyna da qatysty. Solar Impulse kún batareıalaryn paıdalanatyn ushaqtyń oqıǵasy, bul tehnologıanyń zamanaýı ushaqtarmen báseke bola alatynyna áli alys ekenin kórsetedi.

Osylaısha, jańaryp otyratyn qaınar kózderden alynatyn energıany suıyq otynǵa aınaldyrý (sonymen birge atmosferadaǵy kómirqyshqyl gazynan aırylý) ózekti másele bolyp tur. Bul shamamen, ósimdikterdiń kún sáýlesin ózderine qajetti nárli zatqa aınaldyrýyna uqsas proses. Bul máselemen aınalysyp júrgen maman, Pensılvanıanyń Pıttsbýrg Ýnıversıtetiniń hımıgi Djon Keıttiń (John Keith) aıtýynsha, ǵylymnyń qazirgi deńgeıinde bul maqsat adamnyń Aıǵa ushý maqsatymen para-par – iske asyrýǵa bolady, biraq kóp jumys jasaý kerek.

Bul qalaı jumys isteıdi?

Tehnologıanyń basty máselesi - CO₂molekýlasy edáýir turaqty. Hımıkter ony joǵary temperatýranyń, elektrdyń, nemese Lıht pen onyń áriptesteri jasaǵandaı ekeýiniń de kómegimen basqa molekýlalarmen reaksıaǵa túsire alady.

Alǵashqy qadam ádette, ottegi atomdarynyń birin CO₂molekýlasynan julyp alyp, SO molekýlasyn – kómirtek totyǵyn jasaý bolyp tabylady. Ony óz kezeginde sýtegimen (H₂) biriktirip, sıntetıkalyq gaz alýǵa bolady. Al ony metanolǵa aınaldyryp, tikeleı otyn retinde nemese maqsatyna qaraı basqa da elementtermen baılanystyrýǵa bolady. Hımıalyq zaýyttarda otyn alý dál osylaı júredi, biraq sıntetıkalyq gazdy olar aýadan emes, arzan ári keń taralǵan tabıǵı gazdan alady.

Lıht pen onyń áriptesteri usynǵan qondyrǵyda túsetin sáýleniń 38%-yn elektr energıasyna aınaldyratyn asa tıimdi kún panelderi paıdalanylady. Sodan soń elektr hımıalyq reaksıanyń katalızatory bolý úshin eki uıashyqqa ótkiziledi: bireýinde sý molekýlasynyń ydyraýy bolyp jatsa, ekinshisinde – kómirqyshqyl gazynyń molekýlalary ydyraıdy. Budan ózge, kúnniń qalǵan energıasy jylýǵa aınalyp, uıashyqtardy birneshe júz gradýsqa ysytady, osynyń arqasynda molekýlalardy ydyratýǵa elektr shamamen shırek esege az jumsalady. Nátıjesinde kún energıasynyń shamamen 50%-y hımıalyq otynǵa aınala alady.

Tehnologıanyń bolashaǵy

Lıht usynǵan jobaǵa uqsas tehnologıalardy álemniń basqa da ǵalymdary jasap shyǵaryp jatyr. Mysaly, Islandıada Carbon Recycling International kompanıasy 2012 jyly sıntetıkalyq gaz jańaryp otyratyn qaınar kózderdiń arqasynda óndiriletin zaýyt ashty. Elektrdi óndirý úshin geotermaldyq qaınar kózder paıdalanylady, al keıingi proses burynǵydaı – sý men kómirqyshqyl gazynan negizgi ónim jasalady. Belgili sebeptermen ıslandıalyq tehnologıany álem boıynsha jappaı paıdalana almaımyz.

Sonymen qatar, kómirqyshqyl gazyn kómirtek totyǵyna aınaldyrý reaksıasyn jasaý úshin altyndy paıdalanýǵa bolady. Ótken ǵasyrdyń 80-jyldarynda-aq japon ǵalymdary reaksıanyń jaqsy júretinin anyqtaǵan, - oǵan qosa tómen temperatýra da jetkilikti, - árıne, eger elektrodtar altynnan jasalǵan bolsa. Al 2012 jyly Stenford ýnıversıtetinen (AQSH) Mettú Kenan (Matthew Kanan) bul ádisti jetildirdi. Ol nanokólemdi krıstalıtterge bólingen, altynnyń juqa qabatynyń elektrodtaryn paıdalanýdy usyndy. Osylaısha elektr shyǵyny jartylaı qysqardy, al katalızatorlardyń belsendiligi on esege artty. Alaıda altynnyń baǵasy tehnologıany ónerkásiptik aýqymda paıdalanýǵa múmkindik bermeıdi.

Qazirgi kezde altynnyń ornyna kúmistiń jáne tipti myryshtyń nanobólshekteri paıdalanylatyn tájirıbeler júrgizilip jatyr, bul tásildi Dalaver ýnıversıtetiniń (AQSH) hımıkteri usyndy. Ǵalymdar bul tásil de, altyndy paıdalanǵandaı tıimdi ekenin dáleldeýge shaq qaldy, al bul tehnologıany paıdalaný áldeqaıda arzan ekeni anyq.

Taǵy bir ońtaıly nusqany Kalıfornıadaǵy Berklı Ýnıversıtetiniń (AQSH) ǵalymdary tájirıbe júzinde júrgizip jatyr: 2015 jyldyń tamyzynda olar kobált pen negizinde myrysh atomy bar organıkalyq baılanystan jasalǵan iri usaq tesikti krıstal materıalyn paıdalanǵanǵandaryn aıtty. Tehnologıa CO₂ molekýlasyn saǵatyna 240 myń danaǵa deıin jyldamdyqpen ydyrata alady. Bul bólme temperatýrasyn paıdalanatyn ózge tásilderge qaraǵanda áldeqaıda tez. Budan ózge, sıntetıkalyq gaz jasaý kezeńin attap ótip, suıyq otynǵa negiz bolatyn túrli qosylystardy iske asyrýǵa múmkindik paıda boldy.

Eń bastysy, otyndy jańaryp otyratyn qaınar kózden óndirýdi qajet etpeıtin tehnologıalardy jasaý jalǵasyp keledi. Negizinde qaıta óńdeý prosesi kezinde tehnologıa energıanyń ózge qaınar kózin paıdalanbaýy kerek, jáne bul qazirgi tańda burynǵydaı qol jetpeıtin maqsat emes.

---