Pag-unlad ng mga bagong reaksyong electrochemical upang ma-decarbonize ang aming mga system ng enerhiya

Ang Propesor ng MIT Chemistry na si Yogesh Surendranath ay sumali sa MIT Faculty noong 2013. “Ang isa sa mga pinaka kaakit-akit na tampok ng kagawaran ay ang balanseng komposisyon ng maagang karera at ang pinuno ng guro. Lumikha ito ng isang nagmamalasakit at buhay na buhay na kapaligiran na lubos na nakikipagtulungan, “aniya. “Ngunit higit sa lahat, naaakit ako sa mga phenomenal na mag-aaral sa MIT.” Kinokontrol ng agham ang kanilang kasidhian at sigasig. “Kredito: Gretchen Ertl

MAYNais ng Yogesh Surendranath na i-decarbonize ang aming mga system ng enerhiya: sa pamamagitan ng pagbuo ng mga bagong reaksyong electrochemical, inaasahan niyang makahanap ng mga bagong paraan upang makabuo ng enerhiya at mabawasan ang mga greenhouse gas.

Ginagampanan ng elektrisidad ang maraming mga tungkulin sa ating buhay, mula sa pag-iilaw ng ating mga tahanan hanggang sa paggana ng mga teknolohiya at aparato na umaasa sa araw-araw. Ang elektrisidad ay maaari ding gumawa ng malaking epekto sa isang sukat ng molekula sa pamamagitan ng pagmamaneho ng mga reaksyong kemikal na bumubuo ng mga kapaki-pakinabang na produkto.

Sa antas na ito ng molekula, ang propesor ng MIT ng kimika na si Yogesh Surendranath ay gumagamit ng elektrisidad upang muling ayusin ang mga bono ng kemikal. Ang mga electrochemical na reaksyon na binuo nito ay may potensyal para sa isang proseso tulad ng paghahati ng tubig sa hydrogen fuel, paglikha ng mas mahusay na mga fuel cell, at pag-convert ng mga produktong basura tulad ng carbon dioxide sa mga kapaki-pakinabang na fuel.

“Ang lahat ng aming pagsasaliksik ay tungkol sa pag-decarbonize ng ecosystem ng enerhiya,” sabi ni Surendranath, na kamakailan ay nagsilbi ng isang termino sa MIT’s Department of Chemistry at isang deputy director ng Center for Carbon Capture, Utilization and Storage, isa sa mga low-carbon energy center. pinapatakbo ng MIT Energy Initiative (MITEI).

Kahit na ang kanyang trabaho ay may maraming mga aplikasyon sa pagpapabuti ng kahusayan ng enerhiya, ang karamihan sa mga proyekto sa pagsasaliksik ng Surendranath ay lumago mula sa pangunahing interes ng laboratoryo sa pag-iimbestiga sa antas ng molekula ng mga reaksyong kemikal na nagaganap sa pagitan ng electrode ibabaw at ng likido.

“Ang aming layunin ay upang alisan ng takip ang mga pangunahing proseso ng paglilimita ng rate at mga pangunahing hakbang sa mekanismo ng reaksyon na humahantong sa isang produkto na nilikha sa iba pa upang makatuwiran nating makontrol ang mga pag-aari ng materyal upang maisagawa nito ang pangkalahatang reaksyon nang pili at mahusay,” sabi niya.

Pagpapalit ng enerhiya

Si Surendranath ay ipinanganak sa Bangalore, India at lumipat kasama ang kanyang mga magulang sa Kent, Ohio nang siya ay tatlong taong gulang. Ang Bangalore at Kent ay may mga nangungunang sentro para sa pag-aaral ng mga likidong kristal na materyales, isang patlang kung saan dalubhasa ang ama ni Surendranath, isang organikong kimiko.

“Madalas akong dalhin ng aking ama sa lab, at kahit na hinihikayat ako ng aking mga magulang na mag-aral ng gamot, sa palagay ko ang aking interes sa agham at kimika ay malamang na pinukaw ang karanasang ito sa murang edad,” paggunita ni Surendranath.

Bagaman interesado sa lahat ng agham, nakatuon siya matapos magtapos mula sa kanyang unang klase sa kimika sa University of Virginia kasama ang isang propesor na nagngangalang Dean Harman. Nagpasya siya sa isang dalawahang larangan ng kimika at pisika at nagtapos sa pagsasaliksik sa laboratoryo ng inorganic na kimika ni Harman.

Matapos ang pagtatapos mula sa UVA, ang Surendranath ay dumating sa MIT para sa postgraduate na pag-aaral, kung saan ang kanyang superbisor ay ang propesor noon ng MIT na si Daniel Nocera. Sa Nocera, ginalugad niya kung paano ito gumagamit ng kuryente upang hatiin ang tubig bilang isang paraan upang makabuo ng hydrogen sa isang nababagong batayan. Ang pagsasaliksik ng Surendranath’s PhD ay nakatuon sa pagbuo ng mga pamamaraan na nagpapasara sa kalahati ng reaksyon na kumukuha ng oxygen gas mula sa tubig.

Lalo siyang naging kasangkot sa pagpapaunlad ng mga catalista sa panahon ng isang nagtapos na pagsasanay sa Unibersidad ng California, Berkeley. Doon ay naging interesado siya sa mga nanomaterial at mga reaksyong nagaganap sa interface sa pagitan ng mga solidong catalista at likido.

“Ang interface na ito ay kung saan maraming mga pangunahing proseso na kasangkot sa pag-convert ng enerhiya ang nagaganap sa mga teknolohiyang electrochemical tulad ng mga baterya, electrolyser at fuel cells,” aniya.

Noong 2013, si Surendranath ay bumalik sa MIT upang sumali sa guro, sa oras na maraming mga miyembro ng junior faculty ang tinanggap.

“Ang isa sa mga kaakit-akit na tampok ng kagawaran ay ang balanseng komposisyon ng maagang karera at guro ng mga unibersidad. Lumikha ito ng isang nagmamalasakit at buhay na buhay na kapaligiran na lubos na nakikipagtulungan, “aniya. “Ngunit higit sa lahat, naaakit ako sa mga phenomenal na mag-aaral sa MIT.” Kinokontrol ng agham ang kanilang kasidhian at sigasig. “

Pag-decarbonize ng gasolina

Kabilang sa maraming mga reaksyong electrochemical na hinahangad na suriin ng laboratoryo ng Surendranath ay ang pag-convert ng carbon dioxide sa mga simpleng fuel fuel tulad ng carbon monoxide, ethylene o iba pang mga hydrocarbon. Ang isa pang proyekto ay nakatuon sa pagbabago ng methane, na sinusunog mula sa mga balon ng langis, sa mga likidong fuel tulad ng methanol.

“Sa parehong mga lugar na ito, ito ay tungkol sa pag-convert ng carbon dioxide at mga low-carbon raw material sa mga kemikal at fuel ng kalakal.” Ang mga teknolohiyang ito ay mahalaga para sa pag-decarbonisation ng mga sektor ng kemikal at gasolina, “sabi ni Surendranath.

Ang iba pang mga proyekto ay kasama ang pagpapabuti ng kahusayan ng mga catalista na ginamit para sa electrolysis ng tubig at mga fuel cell at para sa paggawa ng hydrogen peroxide (unibersal na disimpektante). Marami sa mga proyektong ito ay lumago mula sa kasabikan ng kanyang mga mag-aaral na ituloy ang mahirap na mga problema at bumuo sa hindi inaasahang mga natuklasan, sabi ni Surendranath.

“Ang tunay na kagalakan ng aking oras dito, bilang karagdagan sa agham, ay nakita ko ang mga mag-aaral na itinuro ko na lumalaki at tumatanda upang maging independiyenteng mga siyentipiko at naisip na pinuno, at pagkatapos ay umalis at magsimula ng aking sariling independiyenteng karera, maging sa industriya o sa campus, “sabi niya.” Ang papel na iyon ng tagapagturo para sa susunod na henerasyon ng mga siyentista sa aking larangan ay lubos na nakapagpapalusog. “

Bagaman sineseryoso nila ang kanilang trabaho, gusto ni Surendranath at ng kanyang mga mag-aaral na panatilihin ang kalagayan sa kanilang lab. Madalas na nagdadala siya ng mga mangga, niyog, at iba pang mga kakaibang prutas para sa pamamahagi, at nais na lumipad ang mga stunt kite – isang uri ng saranggola na maraming linya at pinapayagan silang magsagawa ng mga akrobatikong maniobra tulad ng eights. Maaari mo ring makita siya minsan na gumagawa ng mga hayop ng lobo o paghihip ng napakalaking mga bula ng sabon.

“Ang aking pangkat ay talagang nalinang ang isang napaka positibo, nagtutulungan at nakapagpapatibay ng kapaligiran kung saan sinisikap naming malutas ang talagang mahirap na mga problema, at marami kaming kasiyahan sa proseso,” sabi ni Surendranath. “Pakiramdam ko ay napalad akong magtrabaho kasama ang mga taong namuhunan nang labis sa mga pagsisikap sa pagsasaliksik at nagtayo ng isang kultura na isang kagalakan na gumana araw-araw.”

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ang pag-iimbak ng nababagong enerhiya sa mga bato sa halip na mga baterya ng lithium

Kapag may labis na kuryente mula sa hangin o solar na enerhiya, sisingilin ang supply ng enerhiya. Ginagawa ito gamit ang isang sistema...

Ang Flat Pasta ay Pinagbuti Na Ang Morphs Sa Hugis Kapag Luto

Pinangunahan ng CMU Lab ang pagbuo ng pasta na humuhubog kapag luto na. Kredito: Carnegie Mellon University Ang mga flat-pack noodle ay lumilikha ng...

Mga debate sa mga Dalubhasa: Na-diagnose ba ang PTSD?

Ang ilang mga klinika ay nag-aalala na post-traumatic stress disorder (PTSD) ang diyagnosis ay nadagdagan sa buong lipunan ng Kanluran mula pa noong huling...

Ang ilaw ng Zap ay nagpapalit ng mga kulay at pattern ng mga bagay

Ang bagong sistema ay gumagamit ng ilaw na UV na inaasahang sa mga bagay na natatakpan ng isang tinain na pinapagana ng ilaw upang...

Oo, Maaari kang Magkaroon ng Higit sa 150 Mga Kaibigan

Ang mga indibidwal ay maaaring mapanatili ang matatag na mga pakikipag-ugnay sa lipunan na may halos 150 katao. Ito ay isang mungkahi na...

Newsletter

Subscribe to stay updated.