שיטה חדשה וחסכונית באנרגיה להפקת גזים אינרטיים מהאוויר

הגזים האציליםקריפטונ וקסנוןנמצאים בקצה הימני של הטבלה המחזורית ויש להם שימושים מעשיים וחשובים. לדוגמה, שניהם משמשים לתאורה.קסנוןהוא השימושי יותר מבין השניים, ויש לו יותר יישומים ברפואה ובטכנולוגיה גרעינית.
בניגוד לגז טבעי, שנמצא בשפע מתחת לאדמה,קריפטוןוקסנוןמהווים רק חלק קטן מאטמוספירת כדור הארץ. כדי לאסוף אותם, הגזים חייבים לעבור מספר מחזורים של תהליך עתיר אנרגיה הנקרא זיקוק קריוגני, שבו האוויר נלכד ומקורר לכ-300- מעלות פרנהייט. קירור קיצוני זה מפריד את הגזים לפי נקודת הרתיחה שלהם.
חדשקריפטוןוקסנוןטכנולוגיית איסוף חומרים שחוסכת אנרגיה וכסף היא נחשקת מאוד. החוקרים מאמינים כעת שמצאו טכניקה כזו, והשיטה שלהם מפורטת בכתב העת של האגודה האמריקאית לכימיה.
הצוות סינתז סיליקואלומינופוספט (SAPO), גביש המכיל נקבוביות קטנות מאוד. לפעמים גודל הנקבוביות הוא בין גודל אטום קריפטון ל...קסנוןאטום. קטן יותרקריפטוןאטומים יכולים לעבור בקלות דרך הנקבוביות בעוד שאטומי קסנון גדולים יותר נתקעים. לכן, SAPO פועל כמו מסננת מולקולרית. (ראה תמונה).
באמצעות הכלי החדש שלהם, המחברים הראו כיקריפטוןמתפזר פי 45 מהר יותר מקסנון, והדגים את יעילותו בהפרדת גזים אצילים בטמפרטורת החדר. ניסויים נוספים הראו כי לא רק שהקסנון התקשה להידחק דרך הנקבוביות הזעירות הללו, אלא שהוא גם נטה לספוג על גבישי ה-SAPO.
בראיון עם ACSH, אמרו המחברים כי הניתוח הקודם שלהם הראה כי השיטה שלהם יכולה להפחית את האנרגיה הדרושה לאיסוףקריפטוןוקסנון בכ-30 אחוז. אם זה נכון, אז מדענים תעשייתיים וחובבי אור פלורסנט יהיו גאים בהרבה.
מקור: שוהוי פנג, ז'אווואנג זונג, סאמה ק. אלסאידי, ג'אצק ב. ג'סינסקי, רג'אמאני קרישנה, ​​פראבין ק. טאלאפאלי, ומויסס א. קאראון. "הפרדת Kr/Xe על ממברנות זאוליט צ'אבאזיט", J. Am. Chemical. תאריך פרסום (אינטרנט): 27 ביולי, 2016. המאמר יפורסם בהקדם האפשרי. DOI: 10.1021/jacs.6b06515
ד"ר אלכס ברזוב הוא מיקרוביולוג בעל תואר דוקטור, כותב מדעי ומרצה המתמחה בהפרכת פסאודו-מדע עבור המועצה האמריקאית למדע ובריאות. הוא גם חבר מועצת כותבים של USA TODAY ומרצה אורח ב-The Insight Bureau. בעבר, הוא היה העורך המייסד של RealClearScience.
המועצה האמריקאית למדע ובריאות היא ארגון מחקר וחינוך הפועל תחת סעיף 501(c)(3) של חוק מס ההכנסה הפנימי. תרומות פטורות לחלוטין ממס. ACSH אינה מקבלת תרומות. אנו מגייסים כספים בעיקר מאנשים פרטיים ומקרנות מדי שנה.