שיטה חסכונית באנרגיה חדשה לחילוץ גזים אינרטיים מאוויר

הגזים האציליםקריפטוn וקסנוןנמצאים בצד ימין הקיצוני של הטבלה המחזורית ויש להם שימושים מעשיים וחשובים. לדוגמה, שניהם משמשים לתאורה.קסנוןהוא השימוש יותר מבין השניים, בעל יישומים רבים יותר ברפואה וטכנולוגיה גרעינית.
בניגוד לגז טבעי, שהוא בשפע מתחת לאדמה,קריפטוןוכןקסנוןמהווים רק חלק קטן מהאווירה של כדור הארץ. כדי לאסוף אותם, על הגזים לעבור מספר מחזורים של תהליך עתיר אנרגיה הנקרא זיקוק קריוגני, בו נלכד אוויר ומתקרר לכ- 300 מעלות פרנהייט. קירור קיצוני זה מפריד בין הגזים לפי נקודת הרתיחה שלהם.
חדשקריפטוןוכןקסנוןטכנולוגיית איסוף החוסכת אנרגיה וכסף רצויה מאוד. החוקרים מאמינים כעת כי מצאו טכניקה כזו, והשיטה שלהם מפורטת בכתב העת של החברה הכימית האמריקאית.
הצוות סינתז סיליקואלומינופוספט (SAPO), קריסטל המכיל נקבוביות קטנות מאוד. לפעמים גודל הנקבוביות הוא בין גודל אטום קריפטון ל-קסנוןאָטוֹם. קטן יותרקריפטוןאטומים יכולים לעבור בקלות דרך הנקבוביות בעוד אטומי קסנון גדולים יותר נתקעים. לפיכך, SAPO פועלת כמו מסננת מולקולרית. (ראה תמונה.)
בעזרת הכלי החדש שלהם, המחברים הראו זאתקריפטוןמתפזר פי 45 מהר יותר מקסנון, הפגנת יעילותה בהפרדת גז אצילית בטמפרטורת החדר. ניסויים נוספים הראו כי לא רק שנאבק הקסנון לסחוט דרך הנקבוביות הזעירות הללו, אלא שהוא גם נטה לספוג על גבישי SAPO.
בראיון ל- ACSH, המחברים אמרו כי הניתוח הקודם שלהם הראה כי השיטה שלהם יכולה להפחית את האנרגיה הדרושה לאיסוףקריפטוןוקסנון בכ -30 אחוזים. אם זה נכון, אז מדענים תעשייתיים וחובבי אור פלורסנט יהיו הרבה מה להיות גאים בהם.
מקור: Xuhui Feng, Zhaowang Zong, SAMEH K. ELSAIDI, JACEK B. JASINSKI, RAJAMANI KRISHNA, PRAVEEN K. TALLAPALY, and MOISES A. CARREON. "הפרדת KR/XE על ממברנות זאוליט Chabazite", J. Am. כִּימִי. תאריך פרסום (אינטרנט): 27 ביולי 2016 מאמר בהקדם האפשרי DOI: 10.1021/jacs.6b06515
ד"ר אלכס ברזוב הוא מיקרוביולוג, סופר מדע ודובר תואר שלישי המתמחה במדעי הבסוד של המועצה האמריקאית למדע ובריאות. הוא גם חבר מועצת המנהלים של סופרי USA Today ונואם אורח בלשכת התובנות. בעבר הוא היה העורך המייסד של RealClearScience.
המועצה האמריקאית למדע ובריאות הוא ארגון מחקר וחינוך הפועל לפי סעיף 501 (ג) (3) לחוק הפדיון הפנימי. תרומות הן פטורות לחלוטין ממס. ל- ACSH אין תרומות. אנו מגייסים כסף בעיקר מאנשים פרטיים ויסודות מדי שנה.