ผลต่างระหว่างรุ่นของ "การรีดิวซ์คาร์บอนไดออกไซด์ด้วยวิธีไฟฟ้าเคมี"
ลไม่มีความย่อการแก้ไข |
ลไม่มีความย่อการแก้ไข |
||
| บรรทัด 1: | บรรทัด 1: | ||
'''การรีดิวซ์คาร์บอนไดออกไซด์ด้วยวิธีไฟฟ้าเคมี''' ({lang-en|electrochemical reduction of carbon dioxide หรือ CO2RR}} เป็นกระบวนการเปลี่ยนแปลง[[คาร์บอนไดออกไซด์]]ให้เป็นสารเคมีใน[[รีดักชัน|รูปที่ถูกรีดิวซ์]]ลงกว่าเดิมโดยใช้พลังงานไฟฟ้า กระบวนการนี้เป็นหนึ่งในขั้นตอนที่เป็นไปได้ของ[[การกับเก็บและใช้งานคาร์บอน]]<ref>{{Cite web|title=Dream or Reality? Electrification of the Chemical Process Industries|url=https://www.aiche-cep.com/cepmagazine/march_2021/MobilePagedArticle.action?articleId=1663852|access-date=2021-08-22|website=www.aiche-cep.com|language=en}}</ref> |
'''การรีดิวซ์คาร์บอนไดออกไซด์ด้วยวิธีไฟฟ้าเคมี''' ({lang-en|electrochemical reduction of carbon dioxide หรือ CO2RR}} เป็นกระบวนการเปลี่ยนแปลง[[คาร์บอนไดออกไซด์]]ให้เป็นสารเคมีใน[[รีดักชัน|รูปที่ถูกรีดิวซ์]]ลงกว่าเดิมโดยใช้พลังงานไฟฟ้า กระบวนการนี้เป็นหนึ่งในขั้นตอนที่เป็นไปได้ของ[[การกับเก็บและใช้งานคาร์บอน]]<ref>{{Cite web|title=Dream or Reality? Electrification of the Chemical Process Industries|url=https://www.aiche-cep.com/cepmagazine/march_2021/MobilePagedArticle.action?articleId=1663852|access-date=2021-08-22|website=www.aiche-cep.com|language=en}}</ref> |
||
คาร์บอนไดออกไซด์ ({{CO2|link=yes}}) สามารถถูกรีดิวซ์ด้วย CO2RR ให้เป็นสารอินทรีย์ เช่น ฟอร์เมต คาร์บอนมอนออกไซด์ มีเทน เอทิลีน และ เอทานอล ตัวเร่งปฏิกริยาไฟฟ้าเคมีที่มีความจำเพาะต่อสารอินทรีย์แต่ละตัว เช่น ดีบุกสำหรับกรดมด เงินสำหรับคาร์บอนมอนอกไซด์ และทองแดงสำหรับมีเทน เอทิลีน หรือ เอทานอล CO2RR ยังสามารถผลิต เมทานอล โพรพานอล และ 1-บิวทานอล ได้ด้วยแต่ในปริมาณที่น้อย ความท้าทายสำคัญของกระบวนการนี้มีสองประการ ได้แก่ ราคาค่าไฟฟ้าที่สูง (เมื่อเทียบเคียงกับปิโตรเลียม) และ คาร์บอนไดออกไซด์มักจะอยู่ปนกับออกซิเจนมีความจำเป็นต้องแยกออกจากกันก่อนเข้ากระบวนการรีดักชัน |
คาร์บอนไดออกไซด์ ({{CO2|link=yes}}) สามารถถูกรีดิวซ์ด้วย CO2RR ให้เป็นสารอินทรีย์ เช่น [[Formate|ฟอร์เมต (HCOO<sup>-</sup>)]]<ref>{{cite journal |title= Water-Mediated ElectroHydrogenation of CO2 at Near-Equilibrium Potential by Carbon Nanotubes/Cerium Dioxide Nanohybrids |year=2020 | vauthors = Valenti G, Melchionna M, Montini T, Boni A, Nasi L, Fonda E, Criado A, Zitolo A, Voci S, Bertoni G, Bonchio M | display-authors = 6 |journal= ACS Appl. Energy Mater. |volume=3 |issue= 9 |pages=8509–8518 | doi= 10.1021/acsaem.0c01145|doi-access=free }}</ref> [[Carbon monoxide|คาร์บอนมอนออกไซด์ (CO)]] [[Methane|มีเทน (CH<sub>4</sub>)]] [[Ethylene|เอทิลีน (C<sub>2</sub>H<sub>4</sub>)] และ [[Ethanol|เอทานอล (C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>OH)]]<ref name="Centi">{{cite journal | vauthors = Centi G, Perathoner S | year = 2009 | title = Opportunities and prospects in the chemical recycling of carbon dioxide to fuels | journal = Catalysis Today | volume = 148 | issue = 3–4| pages = 191–205 | doi = 10.1016/j.cattod.2009.07.075 }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Qiao J, Liu Y, Hong F, Zhang J | title = A review of catalysts for the electroreduction of carbon dioxide to produce low-carbon fuels | journal = Chemical Society Reviews | volume = 43 | issue = 2 | pages = 631–75 | date = January 2014 | pmid = 24186433 | doi = 10.1039/c3cs60323g }}</ref><ref name="Jitaru">{{cite journal | vauthors = Appel AM, Bercaw JE, Bocarsly AB, Dobbek H, DuBois DL, Dupuis M, Ferry JG, Fujita E, Hille R, Kenis PJ, Kerfeld CA, Morris RH, Peden CH, Portis AR, Ragsdale SW, Rauchfuss TB, Reek JN, Seefeldt LC, Thauer RK, Waldrop GL | display-authors = 6 | title = Frontiers, opportunities, and challenges in biochemical and chemical catalysis of CO2 fixation | journal = Chemical Reviews | volume = 113 | issue = 8 | pages = 6621–58 | date = August 2013 | pmid = 23767781 | pmc = 3895110 | doi = 10.1021/cr300463y }}</ref> ตัวเร่งปฏิกริยาไฟฟ้าเคมีที่มีความจำเพาะต่อสารอินทรีย์แต่ละตัว เช่น ดีบุกสำหรับกรดมด เงินสำหรับคาร์บอนมอนอกไซด์ และทองแดงสำหรับมีเทน เอทิลีน หรือ เอทานอล CO2RR ยังสามารถผลิต เมทานอล โพรพานอล และ 1-บิวทานอล ได้ด้วยแต่ในปริมาณที่น้อย ความท้าทายสำคัญของกระบวนการนี้มีสองประการ ได้แก่ ราคาค่าไฟฟ้าที่สูง (เมื่อเทียบเคียงกับปิโตรเลียม) และ คาร์บอนไดออกไซด์มักจะอยู่ปนกับออกซิเจนมีความจำเป็นต้องแยกออกจากกันก่อนเข้ากระบวนการรีดักชัน |
||
ตัวอย่างแรกของกระบวนการ CO2RR เริ่มในคริตศตวรรที่ 19 เมื่อมีการใช้สังกะสีเป็นขั้วคาโทดเพื่อรีดิวซ์คาร์บอนไดออกไซด์ให้กลายเป็นคาร์บอนมอนออกไซด์ การวิจัยตื่นตัวอีกครั้งในช่วง ค |
ตัวอย่างแรกของกระบวนการ CO2RR เริ่มในคริตศตวรรที่ 19 เมื่อมีการใช้สังกะสีเป็นขั้วคาโทดเพื่อรีดิวซ์คาร์บอนไดออกไซด์ให้กลายเป็นคาร์บอนมอนออกไซด์ การวิจัยตื่นตัวอีกครั้งในช่วง ค |
||
รุ่นแก้ไขเมื่อ 07:48, 14 ตุลาคม 2566
การรีดิวซ์คาร์บอนไดออกไซด์ด้วยวิธีไฟฟ้าเคมี ({lang-en|electrochemical reduction of carbon dioxide หรือ CO2RR}} เป็นกระบวนการเปลี่ยนแปลงคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นสารเคมีในรูปที่ถูกรีดิวซ์ลงกว่าเดิมโดยใช้พลังงานไฟฟ้า กระบวนการนี้เป็นหนึ่งในขั้นตอนที่เป็นไปได้ของการกับเก็บและใช้งานคาร์บอน[1]
คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) สามารถถูกรีดิวซ์ด้วย CO2RR ให้เป็นสารอินทรีย์ เช่น ฟอร์เมต (HCOO-)[2] คาร์บอนมอนออกไซด์ (CO) มีเทน (CH4) [[Ethylene|เอทิลีน (C2H4)] และ เอทานอล (C2H5OH)[3][4][5] ตัวเร่งปฏิกริยาไฟฟ้าเคมีที่มีความจำเพาะต่อสารอินทรีย์แต่ละตัว เช่น ดีบุกสำหรับกรดมด เงินสำหรับคาร์บอนมอนอกไซด์ และทองแดงสำหรับมีเทน เอทิลีน หรือ เอทานอล CO2RR ยังสามารถผลิต เมทานอล โพรพานอล และ 1-บิวทานอล ได้ด้วยแต่ในปริมาณที่น้อย ความท้าทายสำคัญของกระบวนการนี้มีสองประการ ได้แก่ ราคาค่าไฟฟ้าที่สูง (เมื่อเทียบเคียงกับปิโตรเลียม) และ คาร์บอนไดออกไซด์มักจะอยู่ปนกับออกซิเจนมีความจำเป็นต้องแยกออกจากกันก่อนเข้ากระบวนการรีดักชัน
ตัวอย่างแรกของกระบวนการ CO2RR เริ่มในคริตศตวรรที่ 19 เมื่อมีการใช้สังกะสีเป็นขั้วคาโทดเพื่อรีดิวซ์คาร์บอนไดออกไซด์ให้กลายเป็นคาร์บอนมอนออกไซด์ การวิจัยตื่นตัวอีกครั้งในช่วง ค ศ. 1980-1989 หลังวิกฤกตการณ์น้ำมันในช่วง ค.ศ. 1970-1979 ใน ค.ศ. 2021 โรงงานต้นแบบสำหรับการรีดิวซ์คาร์บอนไดออกไซด์ด้วยวิธีไฟฟ้าเคมีได้รับการพัฒนาขึ้นโดยบริษัทหลายแห่ง อาทิ ซีเมนส์ ไดออกไซด์แมมีเรียวส์ ทเวลว์ มีการวิเคราะห์ความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจและเทคโนโลยีเพื่อศึกษาจุดที่ต้องปรับปรุงทางเทคนิคและความเป็นไปได้ทางการค้าสำหรับการทำอิเล็กโทรไลสิสคาร์บอนไดออกไซด์ที่ใกล้เคียงกับสภาพบรรกาศและอุณหภูมิปกติ
อ้างอิง
- ↑ "Dream or Reality? Electrification of the Chemical Process Industries". www.aiche-cep.com (ภาษาอังกฤษ). สืบค้นเมื่อ 2021-08-22.
- ↑ Valenti G, Melchionna M, Montini T, Boni A, Nasi L, Fonda E, และคณะ (2020). "Water-Mediated ElectroHydrogenation of CO2 at Near-Equilibrium Potential by Carbon Nanotubes/Cerium Dioxide Nanohybrids". ACS Appl. Energy Mater. 3 (9): 8509–8518. doi:10.1021/acsaem.0c01145.
- ↑ Centi G, Perathoner S (2009). "Opportunities and prospects in the chemical recycling of carbon dioxide to fuels". Catalysis Today. 148 (3–4): 191–205. doi:10.1016/j.cattod.2009.07.075.
- ↑ Qiao J, Liu Y, Hong F, Zhang J (January 2014). "A review of catalysts for the electroreduction of carbon dioxide to produce low-carbon fuels". Chemical Society Reviews. 43 (2): 631–75. doi:10.1039/c3cs60323g. PMID 24186433.
- ↑ Appel AM, Bercaw JE, Bocarsly AB, Dobbek H, DuBois DL, Dupuis M, และคณะ (August 2013). "Frontiers, opportunities, and challenges in biochemical and chemical catalysis of CO2 fixation". Chemical Reviews. 113 (8): 6621–58. doi:10.1021/cr300463y. PMC 3895110. PMID 23767781.