שיטה חדשה חסכונית באנרגיה להפקת גזים אינרטיים מהאוויר

הגזים האציליםקריפטוn וקסנוןנמצאים בקצה הימני של הטבלה המחזורית ויש להם שימושים מעשיים וחשובים. לדוגמה, שניהם משמשים לתאורה.קסנוןהוא השימושי יותר מבין השניים, בעל יישומים רבים יותר ברפואה ובטכנולוגיה גרעינית.
בניגוד לגז הטבעי, שנמצא בשפע מתחת לאדמה,קריפטוןוקסנוןמהווים רק חלק קטן מהאטמוספרה של כדור הארץ. כדי לאסוף אותם, על הגזים לעבור מספר מחזורים של תהליך עתיר אנרגיה הנקרא זיקוק קריוגני, שבו האוויר נקלט ומתקרר לכ-300 מעלות פרנהייט. הקירור הקיצוני הזה מפריד בין הגזים לפי נקודת הרתיחה שלהם.
חדשקריפטוןוקסנוןטכנולוגיית איסוף שחוסכת אנרגיה וכסף רצויה מאוד. החוקרים מאמינים כעת שמצאו טכניקה כזו, והשיטה שלהם מפורטת ב-Journal of the American Chemical Society.
הצוות סינתז סיליקואלומינופוספט (SAPO), גביש המכיל נקבוביות קטנות מאוד. לפעמים גודל הנקבוביות הוא בין גודל אטום קריפטון לבין אקסנוןאָטוֹם. קטן יותרקריפטוןאטומים יכולים לעבור בקלות דרך הנקבוביות בעוד אטומי קסנון גדולים יותר נתקעים. לפיכך, SAPO פועל כמו מסננת מולקולרית. (ראה תמונה.)
באמצעות הכלי החדש שלהם, המחברים הראו זאתקריפטוןמתפזר פי 45 מהר יותר מאשרקסנון, המדגים את יעילותו בהפרדת גזים אצילים בטמפרטורת החדר. ניסויים נוספים הראו שלא רק שהקסנון נאבק להידחק דרך הנקבוביות הזעירות הללו, אלא שהוא גם נטה להיספג על גבי גבישי ה-SAPO.
בראיון ל-ACSH אמרו המחברים שהניתוח הקודם שלהם הראה שהשיטה שלהם יכולה להפחית את האנרגיה הדרושה לאיסוףקריפטוןוקסנון בכ-30 אחוז. אם זה נכון, אז למדענים תעשייתיים ולחובבי אור פלורסנט יהיה הרבה במה להתגאות.
מקור: Xuhui Feng, Zhaowang Zong, Sameh K. Elsaidi, Jacek B. Jasinski, Rajamani Krishna, Praveen K. Tallapally, and Moises A. Carreon. "הפרדת Kr/Xe על ממברנות זאוליט חבזיט", J. Am. כִּימִי. תאריך פרסום (אינטרנט): 27 ביולי 2016 מאמר בהקדם האפשרי DOI: 10.1021/jacs.6b06515
ד"ר אלכס ברזוב הוא דוקטורט מיקרוביולוג, סופר מדעי ונואם המתמחה בהפרכת פסאודו מדע עבור המועצה האמריקאית למדע ובריאות. הוא גם חבר מועצת המנהלים של סופרים ב-USA TODAY ונואם אורח ב-The Insight Bureau. בעבר הוא היה העורך המייסד של RealClearScience.
המועצה האמריקאית למדע ובריאות היא ארגון מחקר וחינוך הפועל לפי סעיף 501(ג)(3) של קוד ההכנסה הפנימית. תרומות פטורות לחלוטין ממס. ל-ACSH אין תרומות. אנחנו מגייסים מדי שנה כסף בעיקר מאנשים פרטיים וקרנות.