Tifektri ta semende to fana ni leyi kombisiweke laha i xihlovo lexikulu xa khaboni-dayokisayidi leyi kufumetaka maxelo. Kambe swin’wana swa swilo leswi leswi thyakeke swi nga hundzuriwa muxaka lowuntshwa wa mafurha. Munyu lowu wu nga hlayisiwa hi ndlela leyi hlayisekeke ku ringana makume ya malembe kumbe ku tlula.
Lexi i xitori xin’wana eka nxaxamelo lowu langutaka thekinoloji leyintshwa na swiendlo leswi nga hungutaka ku cinca ka maxelo, ku hunguta ku khumbeka ka kona, kumbe ku pfuna miganga ku langutana na misava leyi cincaka hi xihatla.
Mintirho leyi humesaka khaboni-dayokisayidi (CO2), ku nga gasi leyi tolovelekeke leyi vangaka ku hisa ka misava, yi hoxa xandla eku kufumeni ka xibakabaka xa Misava. Miehleketo yo humesa CO2 emoyeni naku yi hlayisa ahi yintshwa. Kambe swa tika ku swi endla, ngopfu-ngopfu loko vanhu va swi kota. Endlelo lerintshwa ri tlhantlha xiphiqo xa ku thyakisa ka CO2 hi ndlela yo hambana nyana. Hi tikhemikhali yi hundzula gasi leyi kufumetaka maxelo yi va mafurha.
Hi November 15, valavisisi lava humaka eka Massachusetts Institute of Technology (MIT) eCambridge va kandziyise vuyelo bya vona lebyi pfulekeke eka magazini lowu nge Cell Reports Physical Science.
Endlelo ra vona lerintshwa ri avanyisiwe hi swiphemu swimbirhi. Xiphemu xo sungula xi katsa ku hundzula khaboni-dayokisayidi leyi humaka emoyeni yi va molekhuli leyi vuriwaka formate leswaku yi humesa mafurha. Ku fana na khaboni-dayokisayidi, formate yi na athomo yin’we ya khaboni na tiatomo timbirhi ta okisijini, xikan’we na athomo yin’we ya hayidirojeni. Fomati yi tlhela yi va na swiaki swin’wana swo hlayanyana. Nkambisiso lowuntshwa wu tirhise munyu wa formate, lowu humaka eka sodium kumbe potassium.
Tisele to tala ta mafurha ti tirhisa hayidirojeni, ku nga gasi leyi pfurhaka leyi lavaka tiphayiphi ni mathangi lama nga ni ntshikelelo leswaku yi yi fambisa. Hambiswiritano, tisele ta mafurha ti nga ha tlhela ti tirha hi formate. Formate yina eneji leyi ringanisiwaka na hydrogen, kuya hi Li Ju, mutivi wa switirhisiwa loyi anga rhangela ku endliwa ka fambiselo lerintshwa. Formate yina swin’wana leswinene eka hydrogen, Li Ju u xiyile. Yi hlayisekile naswona ayi lavi ku hlayisiwa ka ntshikelelo wale henhla.
Valavisisi va le MIT va endle sele ya mafurha leswaku va kambela formate, leyi va yi humesaka hi khaboni-dayokisayidi. Xo sungula, va hlanganise munyu ni mati. Kutani nkatsakanyo lowu a wu nghenisiwa eka sele ya mafurha. Endzeni ka sele ya mafurha, formate yi humesa tielektroni hi ku cinca ka tikhemikhali. Tielektroni leti a ti khuluka ti suka eka electrode leyi nga riki yinene ya sele ya mafurha ti ya eka electrode leyinene, ti hetisa xirhendzevutana xa gezi. Tielektroni leti ti khulukaka—ku nga gezi—a ti ri kona ku ringana tiawara ta 200 hi nkarhi wa ku ringeta.
Zhen Zhang, mutivi wa switirhisiwa loyi a tirhaka na Li eka MIT, u na ntshembo wa leswaku ntlawa wa yena wu ta kota ku ringanisa thekinoloji leyintshwa ku nga si hela khume ra malembe.
Ntlawa wa ndzavisiso wa MIT wu tirhise ndlela ya tikhemikhali ku hundzula khaboni-dayokisayidi yi va xiaki xa nkoka xa vuhumelerisi bya mafurha. Xo sungula, va yi veke eka xitofu lexi nga ni alkaline yo tala. Va hlawule sodium hydroxide (NaOH), leyi hi ntolovelo yi tiviwaka tanihi lye. Leswi swi hlohletela ku cinca ka tikhemikhali leti humesaka sodium bicarbonate (NaHCO3), leyi tivekaka ngopfu tani hi baking soda.
Kutani va pfula gezi. Current ya gezi yi hlohlotele ku cinca lokuntshwa ka ti khemikhali loku avaneke athomo yin’wana na yin’wana ya oxygen eka molecule ya baking soda, ku siya sodium formate (NaCHO2). Endlelo ra vona ri hundzule kwalomu ka khaboni hinkwayo eka CO2 — kutlula 96 wa tiphesente — kuva munyu lowu.
Enerji leyi lavekaka ku susa okisijini yi hlayisiwa eka swihlanganisi swa tikhemikhali swa formate. Profesa Li u xiye leswaku formate yi nga hlayisa matimba lawa ku ringana makume ya malembe handle ko lahlekeriwa hi matimba lama nga vaka kona. Kutani yi humesa gezi loko yi hundza eka sele ya mafurha. Loko gezi leri tirhisiwaka ku humelerisa formate ri huma eka matimba ya dyambu, moya kumbe gezi ra mati, gezi leri endliwaka hi sele ya mafurha ri ta va xihlovo xa eneji lexi tengeke.
Leswaku hi kurisa thekinoloji leyintshwa, Lee u te, “hi fanele hi kuma swilo leswi fuweke swa geology swa lye.” U dyondze hi muxaka wa ribye leri vuriwaka alkali basalt (AL-kuh-lye buh-SALT). Loko maribye lawa ya hlanganisiwa na mati, ya hundzuka lye.
Farzan Kazemifar i mininjhere eYunivhesiti ya Mfumo ya San Jose eCalifornia. Vulavisisi bya yena byi kongomisa eka ku hlayisa khaboni-dayokisayidi eka swivumbeko swa munyu swa le hansi ka misava. Ku susa khaboni-dayokisayidi emoyeni minkarhi hinkwayo a swi tika naswona hikwalaho a swi durha, u vula tano. Kutani swa vuyerisa ku hundzula CO2 kuva switirhisiwa leswi tirhisiwaka kufana na formate. Ndleko wa xiendliwa wunga tlherisela ntsengo wa vuhumelerisi.
Ku endliwe ndzavisiso lowukulu wa ku khoma khaboni-dayokisayidi emoyeni. Hi xikombiso, ntlawa wa vativi va sayense eYunivhesiti ya Lehigh sweswinyana wu hlamusele ndlela yin’wana yo sefa khaboni-dayokisayidi emoyeni ivi yi yi hundzula soda. Mintlawa yin’wana ya ndzavisiso yi hlayisa CO2 eka maribye yo hlawuleka, yi yi hundzula khaboni leyi tiyeke leyi endzhaku yi nga endliwaka ethanol, mafurha ya byala. Vunyingi bya tiphurojeke leti i ta xiyimo lexitsongo naswona a ti si va na nkucetelo lowukulu eka ku hunguta mpimo wa le henhla wa khaboni-dayokisayidi emoyeni.
Xifaniso lexi xi kombisa yindlu leyi tirhisaka khaboni-dayokisayidi. Xitirhisiwa lexi kombisiweke laha xi hundzula khaboni-dayokisayidi (timolekhuli leti nga eka swiphepherhele swo tshwuka ni swo basa) yi va munyu lowu vuriwaka formate (swiphepherhele swa wasi, swo tshwuka, swo basa ni swa ntima). Kutani munyu lowu wu nga tirhisiwa eka fuel cell ku humesa gezi.
Kazemifar u vule leswaku ndlela leyinene ya hina i ku “hunguta ku humesiwa ka tigasi leti vangaka greenhouse ku sungula.” Ndlela yin’wana yo endla sweswo i ku cinca mafurha ya fossil hi swihlovo swa eneji leswi pfuxetiwaka swo fana na moya kumbe dyambu. Lexi i xiphemu xa ku cinca loku vativi va sayense va ku vitanaka “ku susiwa ka khaboni.” Kambe u engeterile leswaku ku yimisa ku cinca ka maxelo swi ta lava endlelo ra swiyenge swo tala. Thekinoloji leyi yintshwa ya laveka ku khoma khaboni eka tindhawu leti swi nonohaka ku susa khaboni, u vurile. Teka swigayo swa nsimbi ni tifektri ta semende, ku boxa swikombiso swimbirhi.
Xipano xa MIT xi tlhela xi vona ku vuyeriwa hi ku hlanganisa thekinoloji ya vona leyintshwa na matimba ya dyambu na ya moya. Tibetiri ta ndhavuko ti endleriwe ku hlayisa eneji ku ringana mavhiki hi nkarhi. Ku hlayisa ku vonakala ka dyambu ra ximumu kuya fika eka xixika kumbe nkarhi woleha swilava maendlelo yohambana. “Hi mafurha ya formate,” ku vula Lee, a wa ha pimiwi hambi ku ri eka vuhlayiselo bya tinguva. “Swi nga ha va swa xitukulwana.”
Swi nga ha endleka yi nga hatima ku fana na nsuku, kambe “Ndzi nga siya 200 wa tithani... ta formate eka vana va mina va majaha na vanhwanyana,” Lee u vurile, “tanihi ndzhaka.”
Alkaline: Xihlawulekisi lexi hlamuselaka xiaki xa tikhemikhali lexi endlaka ti hydroxide ions (OH-) eka solution. Ti solutions leti titlhela tivuriwa alkaline (kuhambanana na acidic) naswona tina pH yale henhla kutlula 7.
Aquifer: Xivumbeko xa ribye lexi kotaka ku khoma swihlovo swa mati ehansi ka misava. Rito leri ri tlhela ri tirha eka swidziva swa le hansi ka misava.
Basalt: Ribye ra ntima ra vholkheno leri hi ntolovelo ri tsindziyeleke swinene (handle ka loko ku buluka ka vholkheno ku siye swikhwama leswikulu swa gasi eka rona).
bond: (eka tikhemikhali) ku hlangana loku nga heriki exikarhi ka tiatomo (kumbe mintlawa ya tiatomo) eka molekhuli. Yi vumbiwa hi matimba yo koka exikarhi ka tiatomo leti hlanganyelaka. Loko se ku vumbiwile swihlanganisi, tiatomo ti tirha tanihi yuniti. Leswaku ku hambanisiwa tiatomo leti vumbeke, matimba hi xivumbeko xa ku hisa kumbe miseve yin’wana ma fanele ma nyikiwa timolekhuli.
Khaboni: Xiaki xa tikhemikhali lexi nga xisekelo xa xiviri xa swilo hinkwaswo leswi hanyaka eMisaveni. Khaboni yi kona hi ku ntshunxeka hi xivumbeko xa graphite na dayimani. I xiphemu xa nkoka xa malahla, limestone na petroliyamu, naswona xikota ku tihlanganisa hi tikhemikhali kuva xi endla ti molecule to hambana hambana ta nkoka wa ti khemikhali, biological na mabindzu. (Eka ndzavisiso wa maxelo) Rito khaboni minkarhi yin’wana ri tirhisiwa kwalomu ka ku cincana na khaboni-dayokisayidi ku kombetela eka nkucetelo lowu nga vaka kona lowu xiendlo, xiendliwa, pholisi kumbe endlelo ri nga vaka na wona eka ku kufumela ka xibakabaka nkarhi wo leha.
Khaboni-dayokisayidi: (kumbe CO2) i gasi leyi nga riki na muhlovo, leyi nga nun’hweriki leyi endliwaka hi swiharhi hinkwaswo loko okisijini leyi swi yi hefemulaka yi endla nhluvuko ni swakudya leswi fuweke hi khaboni leswi swi swi dyaka. Khaboni-dayokisayidi yitlhela yi humesiwa loko swilo leswi hanyaka, kukatsa na mafurha ya fossil yofana na oyili kumbe gasi ya ntumbuluko, ya hisiwa. Khaboni-dayokisayidi i gasi leyi vangaka ku hisa leyi khomaka ku hisa exibakabakeni xa Misava. Swimilani swi hundzula carbon dioxide yiva oxygen hiku tirhisa photosynthesis naswona switirhisa endlelo leri ku tiendlela swakudya swa swona.
Semende: Xihlanganisi lexi tirhisiwaka ku khoma swilo swimbirhi swin’we, leswi endlaka leswaku swi tiya swi va nchumu lowu tiyeke, kumbe glu yo tiya leyi tirhisiwaka ku khoma swilo swimbirhi swin’we. (Ku aka) Nchumu lowu gayiweke kahle lowu tirhisiwaka ku boha sandi kumbe ribye leri pfotlosiweke swin’we ku endla khonkhriti. Semende yitala ku endliwa tani hi powder. Kambe loko se yi tsakamile, yi hundzuka xisibi xa ndzhope lexi nonokaka loko xi oma.
Tikhemikhali: Nchumu lowu vumbiwaka hi tiatomo timbirhi kumbe ku tlula leti hlanganisiweke (ti hlanganisiwile) hi mpimo lowu nga cinciki na xivumbeko. Hi xikombiso, mati i nchumu wa tikhemikhali lowu vumbiwaka hi tiatomo timbirhi ta hayidirojeni leti hlanganisiweke ni athomo yin’we ya okisijini. Fomula ya yona ya tikhemikhali i H2O. “Chemical” yi nga tlhela yi tirhisiwa tanihi xihlawulekisi ku hlamusela swihlawulekisi swa nchumu lowu humaka eka ku cinca-cinca ko hambana exikarhi ka swihlanganisi swo hambana.
Ku hlangana ka tikhemikhali: Matimba yo koka exikarhi ka tiatomo lama nga ni matimba lerova ma endla leswaku swiaki leswi hlanganisiweke swi tirha tanihi yuniti. Swilo swin’wana leswi kokaka mahlo swi tsanile, swin’wana swi ni matimba. Swihlanganisi hinkwaswo swi vonaka swi hlanganisa tiatomo hi ku avelana (kumbe ku ringeta ku avelana) tielektroni.
Chemical reaction: Endlelo leri katsaka ku lulamisiwa nakambe ka ti molecule kumbe swivumbeko swa nchumu kutlula ku cinca ka xivumbeko xa physical (xikombiso, kusuka eka solid kuya eka gasi).
Chemistry: rhavi ra sayense leri dyondzaka hi xivumbeko, xivumbeko, swivumbeko, na ku tirhisana ka swilo. Van’wasayense va tirhisa vutivi lebyi ku dyondza hi swilo leswi nga tolovelekangiki, ku humesa swilo leswi pfunaka hi xitalo kumbe ku pulana ni ku tumbuluxa swilo leswintshwa leswi pfunaka. (ya swihlanganisi swa tikhemikhali) Tikhemikhali ti tlhela ti kombetela eka fomula ya xihlanganisi, ndlela leyi xi lunghiseriweke ha yona kumbe swin’wana swa swivumbeko swa xona. Vanhu lava tirhaka eka ntirho lowu va vuriwa vativi va tikhemikhali. (eka sayense ya ntshamisano) vuswikoti bya vanhu byo tirhisana, ku hanyisana, na ku tiphina hi ku va na un’wana na un’wana.
Ku cinca ka maxelo: Ku cinca lokukulu, ka nkarhi wo leha eka maxelo ya Misava. Leswi swi nga endleka hi ntumbuluko kumbe hikwalaho ka mintirho ya vanhu, ku katsa ni ku hisa mafurha ya fossil ni ku tsema makhwati.
Ku susiwa ka khaboni: swi vula ku cinca hi vomu ku suka eka thekinoloji leyi thyakeke, migingiriko na swihlovo swa eneji leswi humesaka tigasi ta greenhouse leti sekeriweke eka khaboni, to fana na khaboni-dayokisayidi na methane, emoyeni. Xikongomelo i ku hunguta nhlayo ya tigasi ta khaboni leti hoxaka xandla eka ku cinca ka maxelo.
Gezi: Ku khuluka ka gezi, hi ntolovelo ku vangiwa hi ku famba-famba ka swiphemuphemu leswi nga ni chaji yo biha leswi vuriwaka tielektroni.
Elektroni: xiphemu lexi nga ni chaji yo biha lexi hi ntolovelo xi rhendzelekaka ni ndhawu ya le handle ya athomo; nakambe i murhwali wa gezi eka swilo leswi tiyeke.
Muinjhiniyere: Munhu loyi a tirhisaka sayense na tinhlayo ku tlhantlha swiphiqo. Loko ri tirhisiwa tanihi riendli, rito mininjhere ri kombetela eka ku pulana xitirhisiwa, nchumu kumbe endlelo ro tlhantlha xiphiqo kumbe xilaveko lexi nga fikeleriwa.
Ethanol: I byala, lebyi nakambe byi vuriwaka ethyl alcohol, lebyi nga xisekelo xa swakunwa swa xihoko swo fana na biya, vhinyo na swipiriti. Yitlhela yitirhisiwa tani hi solvent na mafurha (xikombiso, yitala ku hlanganisiwa na petirolo).
Filter: (n.) Xin'wana lexi pfumelelaka switirhisiwa swin'wana ku hundza kasi swin'wana ku hundza, ku ya hi vukulu bya swona kumbe swihlawulekisi swin'wana. (v.) Endlelo ro hlawula swilo swo karhi hi ku ya hi swihlawulekisi swo fana na vukulu, ku tsindziyela, chaji, na swin'wana (eka fizikisi) Xikirini, pulati, kumbe leyara ya nchumu lowu tswongaka ku vonakala kumbe miseve yin'wana kumbe hi ku hlawula ku sivela swin'wana swa swiphemu swa wona ku hundza.
Formate: Rito ro angarhela ra ti salts kumbe ti esters ta formic acid, xivumbeko xa oxidized xa fatty acid. (Ester i nkatsakanyo lowu sekeriweke eka khaboni lowu vumbiwaka hi ku siva tiatomo ta hayidirojeni ta tiasidi to karhi hi tinxaka to karhi ta mintlawa ya swilo leswi hanyaka. Mafurha yo tala ni mafurha ya nkoka i ti- ester leti kumekaka hi ntumbuluko ta tiasidi ta mafurha.)
Mafurha ya fossil: Mafurha wahi na wahi, yo tanihi malahla, petroliyamu (oyili leyi nga si swekiwaka) kumbe gasi ya ntumbuluko, lama vumbiweke hi timiliyoni ta malembe endzeni ka Misava hi masalela lama bolaka ya tibakteriya, swimilana kumbe swiharhi.
Mafurha: Nchumu wun’wana ni wun’wana lowu humesaka matimba hi ku tirhisa tikhemikhali kumbe nyutliya leyi lawuriwaka. Mafurha ya fossil (malahla, gasi ya ntumbuluko na oyili) i mafurha lawa ya tolovelekeke lawa ya humesaka matimba hiku tirhisa tikhemikhali loko ya hisiwa (hi ntolovelo kuya fika laha ya hisiwa).
Fuel cell: Xitirho lexi hundzulaka matimba ya tikhemikhali ma va matimba ya gezi. Mafurha lama tolovelekeke ngopfu i hayidirojeni, leyi nga kona ntsena leyi humaka eka yona i mpfula ya mati.
Geology: I xihlawulekisi lexi hlamuselaka xin’wana na xin’wana lexi fambelanaka na xivumbeko xa misava, switirhisiwa swa yona, matimu na maendlelo lawa ya humelelaka eka yona. Vanhu lava tirhaka eka ntirho lowu va vuriwa vativi va ntivo-misava.
Ku hisa ka misava: Ku tlakuka hakatsongo-tsongo ka mahiselo hinkwawo ya xibakabaka xa Misava hikwalaho ka greenhouse effect. Vuyelo bya kona byi vangiwa hi ku andza ka mpimo wa khaboni-dayokisayidi, ti- chlorofluorocarbon ni tigasi tin’wana emoyeni, leti to tala ta tona ti humesiwaka hi mintirho ya vanhu.
Hydrogen: I elemente yo vevuka swinene evuakweni hinkwabyo. Tanihi gasi, a yi na muvala, a yi nun’hweli naswona ya pfurha swinene. I xiphemu xa mafurha yo tala, mafurha ni tikhemikhali leti endlaka tinyama leti hanyaka. Yi vumbiwa hi proton (nucleus) na electron leyi yi rhendzeleke.
Vumaki: (v. ku tumbuluxa swilo leswintshwa; adj. ku tumbuluxa swilo leswintshwa) Ku lulamisiwa kumbe ku antswisiwa ka miehleketo, phurosese kumbe xiendliwa lexi nga kona ku endla leswaku xi va xintshwa, xi tlhariha, xi tirha kahle kumbe xi pfuna swinene.
Lye: Vito ro angarhela ra sodium hydroxide (NaOH) solution. Lye yitala ku hlanganisiwa na mafurha ya swimilani kumbe mafurha ya swiharhi na swin’wana ku endla xisibi xa bar.
Mutivi wa switirhisiwa: Mulavisisi loyi a dyondzaka hi vuxaka exikarhi ka xivumbeko xa athomo na molekhuli ya nchumu na swivumbeko swa wona hinkwaswo. Vativi va sayense va swilo va nga ha endla swilo leswintshwa kutani va kambisisa leswi nga kona. Ku kambisisa swivumbeko hinkwaswo swa nchumu wo karhi, swo tanihi ku tsindziyela, matimba ni ndhawu yo n’oka, swi nga pfuna vanjhiniyara ni valavisisi van’wana ku hlawula swilo leswinene ngopfu leswaku va tirhisiwa hi ndlela leyintshwa.
Molekhuli: Ntlawa wa tiatomo leti nga tirhisiki gezi leti yimelaka mpimo wutsongo swinene wa nkatsakanyo wa tikhemikhali. Timolekhuli ti nga vumbiwa hi muxaka wun’we wa athomo kumbe tinxaka to hambana ta tiatomo. Hi xikombiso, okisijini leyi nga emoyeni yi vumbiwa hi tiatomo timbirhi ta okisijini (O2), naswona mati ma vumbiwa hi tiatomo timbirhi ta hayidirojeni ni athomo yin’we ya okisijini (H2O).
Nthyakiso: Nchumu lowu thyakisa nchumu wo karhi, ku fana ni moya, mati, vanhu kumbe swakudya. Swilo swin’wana leswi thyakeke i tikhemikhali, to tanihi swidlaya-switsotswana. Swilo swin’wana leswi thyakeke ku nga va miseve ya miseve, ku katsa ni ku hisa ngopfu kumbe ku vonakala. Hambi kuri nhova na tinxaka tin’wana leti hlaselaka tinga tekiwa tani hi xivumbeko xa biofouling.
Potent: I xihlawulekisi lexi kombetelaka eka nchumu lowu nga ni matimba swinene kumbe lowu nga ni matimba (ku fana ni xitsongwatsongwana, chefu, murhi kumbe asidi).
Renewable: I xihlawulekisi lexi kombetelaka eka rifuwo leri nga siviwa hilaha ku nga heriki (ku fana na mati, swimilana swa rihlaza, ku vonakala ka dyambu na moya). Leswi swi hambana na switirhisiwa leswi nga pfuxetiwiki, leswi nga na mphakelo lowu nga nyawuriki naswona hi ndlela leyinene swi nga hela. Switirhisiwa leswinga pfuxetiwiki swikatsa oyili (na mafurha yan’wana ya fossil) kumbe swiaki leswinga tolovelekangiki na timinerali.