طريقة جديدة موفرة للطاقة لاستخلاص الغازات الخاملة من الهواء

الغازات النبيلةالعملات الرقميةن وزينونتقع هذه العناصر في أقصى يمين الجدول الدوري ولها استخدامات عملية وهامة. على سبيل المثال، يُستخدم كلاهما في الإضاءة.زينونوهو الأكثر فائدة من بين الاثنين، حيث أن له تطبيقات أكثر في الطب والتكنولوجيا النووية.
بخلاف الغاز الطبيعي، المتوفر بكثرة تحت الأرض،كريبتونوزينونلا تشكل هذه الغازات سوى جزء صغير من الغلاف الجوي للأرض. ولجمعها، يجب أن تمر عبر عدة دورات من عملية كثيفة الاستهلاك للطاقة تُسمى التقطير المبرد، حيث يُجمع الهواء ويُبرد إلى حوالي -300 درجة فهرنهايت. هذا التبريد الشديد يفصل الغازات وفقًا لدرجات غليانها.
جديدكريبتونوزينونتُعدّ تقنية تجميع النفايات التي توفر الطاقة والمال مرغوبة للغاية. ويعتقد الباحثون الآن أنهم توصلوا إلى مثل هذه التقنية، وقد نُشرت تفاصيل طريقتهم في مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية.
قام الفريق بتخليق سيليكوألومينوفوسفات (SAPO)، وهي بلورة تحتوي على مسامات صغيرة جدًا. يتراوح حجم المسام أحيانًا بين حجم ذرة الكريبتون و...زينونذرة. أصغركريبتونتستطيع الذرات المرور بسهولة عبر المسام بينما تعلق ذرات الزينون الأكبر حجماً. لذا، يعمل SAPO كمنخل جزيئي. (انظر الصورة).
باستخدام جهازهم الجديد، أظهر المؤلفون أنكريبتونينتشر أسرع بـ 45 مرة منزينونمما يدل على كفاءته في فصل الغازات النبيلة عند درجة حرارة الغرفة. وأظهرت تجارب أخرى أن الزينون لم يواجه صعوبة في المرور عبر هذه المسامات الدقيقة فحسب، بل كان يميل أيضًا إلى الامتزاز على بلورات SAPO.
في مقابلة مع ACSH، قال المؤلفون إن تحليلهم السابق أظهر أن طريقتهم يمكن أن تقلل الطاقة اللازمة للتجميعكريبتونوزينون بنسبة 30% تقريبًا. إذا صحّ هذا، فسيكون لدى علماء الصناعة وهواة الإضاءة الفلورية الكثير مما يدعو للفخر.
المصدر: Xuhui Feng، Zhaowang Zong، Sameh K. Elsaidi، Jacek B. Jasinski، Rajamani Krishna، Praveen K. Tallapally، وMoises A. Carreon. "فصل الكريبتون/الزينون على أغشية زوليت شابازيت"، مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية. تاريخ النشر (عبر الإنترنت): 27 يوليو 2016. سيتم نشر المقال في أقرب وقت ممكن. DOI: 10.1021/jacs.6b06515
الدكتور أليكس بيريزوف حاصل على درجة الدكتوراه في علم الأحياء الدقيقة، وهو كاتب ومتحدث علمي متخصص في دحض العلوم الزائفة لصالح المجلس الأمريكي للعلوم والصحة. كما أنه عضو في مجلس كتاب يو إس إيه توداي ومتحدث ضيف في مكتب إنسايت. وكان سابقًا المحرر المؤسس لموقع RealClearScience.
المجلس الأمريكي للعلوم والصحة منظمة بحثية وتعليمية تعمل بموجب المادة 501(c)(3) من قانون الإيرادات الداخلية. التبرعات معفاة من الضرائب تمامًا. لا يتلقى المجلس أي تبرعات، بل يجمع الأموال بشكل رئيسي من الأفراد والمؤسسات سنويًا.