Усыг задлах үр ашигтай арга олов


Image Credit: Wikimedia Commons

Америкийн Хьюстоны их сургуулийн Пол Чугаар удирдуулсан эрдэмтдийн баг усыг устөрөгч болон хүчилтөрөгч болгон задлах маш хямд төсөр бөгөөд үр ашигтай арга олжээ. Ирээдүйд газрын тос, шатах хийн хэрэглээг устөрөгч орлох болно гэж үзэж буй. Иймээс ч машин үйлдвэрлэгчид устөрөгчөөр ажиллах автомашин бүтээхээр шаргуу ажиллаж байгаа билээ. Устөрөгчөөр ажиллах машин нь түlшний савны оронд өндөр даралт бүхий устөрөгч хадгалах савтай байх юм. Ажиллахдаа агаараас хүчилтөрөгчийг татан авч устөрөгчтэй нэгдүүлэн, энэ урвалаар шууд цахилгаан гүйдэл гаргаж, цахилгаан хөдөлгүүрийг ажиллуулна. Цахилгаан хөдөлгүүр нь дотоод шаталтын хөдөлгүүрээс олон давуу талтай. Дотоод шаталтын хөдөлгүүр нь бензин болон дизелийн түлшийг шатааж ихээхэн хэмжээний нүүрсхүчлийн хий, азотын исэл зэрэг олон төрлийн таагүй хий үүсгэхээс тос тосолгоо, хөргөлтийн шингэн зэргийг нь дахин дахин солих цэвэрлэх ихээхэн үнэ өртөгтэй үйлчилгээ шаарддаг. Эвдрэх нь ч олон, засвар нь ч үнэтэй. Харин цахилгаан хөдөлгүүрт ийм үйлчилгээ хэрэггүй. Жишээ нь та тоос сорогч, эсвэл угаалгын машины хөдөлгүүрт тусгай үйлчилгээ, тос, тосол хийдэггүй шүү дээ.

Цахилгаан хөдөлгүүрийн хувьд устөрөгч нь эрчим хүчний хамгийн тохиромжтой үүсгүүр юм. Устөрөгч хүчилтөрөгчтэй урвалд орж цахилгаан үйлдвэрлээд утааны оронд цэвэр ус л гаргана. Харин устөрөгчийн хөдөлгүүр ийм олон давуу талтай хэрнээ өргөн хэрэглэгдэхгүй байгаа шалтгаан нь устөрөгчийг гарган авах болон хадгалах нь өндөр зардалтай байгаатай холбоотой. Усыг бүрдүүлж буй устөрөгч болон хүчилтөрөгчийн атомууд нь хоорондоо маш бат бөх холбогдсон байдаг. Энэ холбоог таслахад катализаторууд чухал үүрэгтэй.

Эрдэмтдийн саяхны нээсэн катализатор нь устөрөгчийг хямдхан үйлдвэрлэх боломж олгож байгаа юм. Тэгэх тэгэхдээ бүр нэг сумаар хоёр туулай буудна гэдэг шиг өмнөх аргуудтай харьцуулахад илүү их үр бүтээмжтэй, дээр нь бас хямд төсөр юм. Энэ катализаторыг сүвэрхэг бүтэцтэй никел суурь дээр ферритлэг метафосфатыг суулгах аргаар бүтээжээ. Катализатор нь тасралтгүй хорин цагийн туршид хэрэглэгдэх боломжтой аж.

Одоо устөрөгчийг метан хийнээс, эсвэл нүүрсийг хийжүүлэх аргаар үйлдвэрлэж буй. Ингэж үйлдвэрлэхэд дагалдаад ихээхэн хэмжээний нүүрстөрөгч хаягдал болдог. Харин электролизийн аргаар үйлдвэрлэхэд иридий, цагаан алт, рутений гэх мэт үнэтэй металлууд хэрэглэгддэг. Харин шинэ катализаторын тусламжтайгаар үйлдвэрлэхэд иймэрхүү хаягдал огт гарахгүй, үнэтэй металл ч хэрэглэхгүй юм. Никел нь маш түгээмэл тархсан, хямд металл. Мэдээж усыг задлахад цахилгаан эрчим хүч хэрэгтэй. Гэхдээ эрдэмтэд нарны эрчим хүчийг ашиглах бодолтой байна. Энэ нээлт нь газрын тос болон нүүрсний хэрэглээг эрс багасгах чухал хувьсгалын эхлэл байх болно гэдэгт