无需高温高压!天然气“轻松变身”清洁甲醇 进而生产汽油和塑料
原创
2021-02-22 15:10 星期一
财联社 黄君芝

财联社(上海,编辑 黄君芝)讯,据报道,伊利诺伊大学芝加哥分校(UIC)的科学家们发现了一种催化剂,它可以在室温条件下将天然气中的甲烷转化为液态甲醇,且能耗比现有的解决方案要低得多。该研究成果已发表在《美国国家科学院院刊》(PANS)。

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众所周知,尽管天然气燃烧时产生的二氧化碳比其他化石燃料少50%至60%,但它仍然是气候变化的一个主要贡献者,根据UIC团队的数据,2019年,仅仅美国的天然气就向大气排放了约16亿吨的温室气体。

甲烷是天然气的主要成分,若能将其转化为甲醇显然是一种更好的使用方法。甲醇是一种液体燃料,由于其更高的燃烧清洁度也被认为是“未来燃料”,有望在运输、能源储存方面取代化石燃料。此外,它还可以用于生产汽油和塑料,或成为合成化学品和其他产品的主要前体材料。

然而,要将天然气中的甲烷转化为甲醇,需要很高的热量和压力来破坏甲烷气体中的碳氢化合物键,同时还会产生大量二氧化碳。而上述研究正是解决了这一问题,使整个过程不仅可以在室温下进行,而且能耗也比以往的方法低得多。

这项新研究的作者Meenesh Singh说,“研究人员一直对如何在环境温度下将甲烷转化为甲醇感兴趣,这样就可以避开目前在工业过程中进行这种转化所需的所有热量和压力。”

经过不懈的努力,UIC团队发现了一种由钛和铜制成的新催化剂,这种催化剂可以在室温下发生反应,只需要少量电就可以启动化学反应,促进甲烷烃键的断裂和甲醇的形成。

研究人员表示,“我们已经能够将反应温度从200多摄氏度(392华氏度)降低到室温,大约20摄氏度(68华氏度)。”

此外,值得注意的是,这项新技术不需要复杂的、工业规模的机器来产生高温和高压,可以在像面包车一样小的空间内实施,并且便于天然气的分布式利用和甲醇的制造。研究人员已为这一方法申请了临时专利,并预计试验装置每天可以生产数升甲醇。

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