Метанол обладает широким потенциалом в качестве более чистого топлива для двигателей современных автомобилей или производства пластмасс или других химикатов, и в последнее время мы видим, как производственная сторона вещей может оказаться благом и для окружающей среды. Ученые из Университета Иллинойса в Чикаго нашли катализатор, который позволяет превращать метан в природном газе в метанол гораздо менее энергоемким способом, чем существующие решения.
Хотя при сжигании природного газа выделяется на 50-60% меньше углекислого газа, чем при сжигании любого ископаемого топлива, он по-прежнему вносит заметный вклад в изменение климата, выбрасывая в атмосферу около 1,6 гигатонн парниковых газов из США в 2019 году, согласно данным команды Университета Иллинойса в Чикаго. Метан является основным компонентом природного газа, и, преобразовывая его в более чисто сгорающий метанол, ученые видят более экологически чистый путь развития этого ресурса, хотя это связано с высокой температурой и давлением в процессе, который сам по себе вызывает значительные выбросы углерода.
«Исследователей интересовали способы превращения метана в метанол при температуре окружающей среды, чтобы избежать тепла и давления, которые в настоящее время требуются в промышленных процессах для выполнения этого преобразования», - говорит Минеш Сингх, автор нового исследования.
Причина, по которой для этого процесса необходимы такая интенсивная температура и давление, заключается в том, что сначала необходимо разорвать углеводородные связи в метане. Команда Университета Иллинойса в Чикаго теперь определила новый катализатор, сделанный из титана и меди, который позволяет этому происходить при комнатной температуре, а для запуска химической реакции требуется лишь небольшое количество электричества.
«Нам удалось снизить температуру производственного процесса с более чем 200°C до комнатной температуры, которая составляет около 20°C», - говорит автор исследования, Адитья Праджапати.
Поскольку эта новая технология не требует сложного промышленного оборудования для производства высоких температур и давления, исследователи говорят, что систему можно легко и дешево установить. Они подали патент на эту технологию и считают, что небольшая портативная система может производить несколько литров метанола в день.
«Наш процесс не должен быть централизованным», - сказал Сингх. «Его можно разместить в небольшом пространстве, размером с фургон, и он может быть портативным для распределенного использования природного газа и производства метанола».
Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Источник: New Atlas / University of Illinois Chicago
