Azokkal a gázokkal mentenék meg a földet, amelyek miatt pusztulás fenyegeti
További Tech-Tudomány cikkek
-
Dán kutatók bizonyították: nem moderálják az önkárosító tartalmakat az Instagramon - Rengeteg új Nazca-vonalat talált a mesterséges intelligencia
- Senki sem fog örülni az Apple karácsonyi ajándékának, emelkedik egy népszerű szolgáltatás ára
- Az ürülék és hányás lehet a dinoszauruszok egyik titkának kulcsa
A környezetkímélő megoldás nem működött ipari léptékben, de egy fejlesztés most megoldotta a problémát, sőt talán nem is egy problémát: tiszta energiahordozó készülhet az üvegházgázokból.
Az amerikai Oak Ridge laboratórium munkatársai olyan katalizátort fejlesztettek ki, amellyel a szén-dioxidból és a metánból úgynevezett száraz reformálással szintézisgáz állítható elő. A szintézisgáz hidrogén és szén-monoxid keveréke, és egy sor vegyipari alkalmazása van, de mivel robbanékony is, a történelem során előfordult, hogy üzemanyagként is használták, benzin helyettesítésére.
A szén-dioxid és metán ismert üvegházhatású gázok, az eljárás nagy előnye, hogy ezeket a klímaváltozást okozó gázokat alakítja energiaforrássá. A megoldás kulcsa egy újfajta katalizátor.
A katalizátorok olyan anyagok, amelyek megfelelő körülmények között kémiai kötések létrehozásával vagy felbontásával kémiai reakciót idéznek elő, például átalakítják a robbanómotoros járművek kipufogógázának összetevőit. A hatékonyságuk akkor optimális, ha minél nagyobb felületen érintkeznek a reakcióban részt vevő anyagokkal.
A szintézisgáz előállítására több módszer létezik, az iparban leggyakrabban használt folyamat gőzt és metánt használ. Ez a módszer rengeteg vizet igényel, és szén-dioxid termelődésével jár. Ennek egyik fontos továbbfejlesztése lenne a vizet nem igénylő úgynevezett száraz reformáció, ennek kutatása azonban zsákutcába jutott.
Ez a reakció azért vonzó, mert két üvegházgázt alakítasz értékes keverékké. Több évtizede ismert probléma azonban, hogy az ehhez használt katalizátor a reakció körülményei között hamar deaktiválódik, ezért nem alkalmas ipari hasznosításra
– magyarázza az új katalizátort kifejlesztő csapat tagja, Felipe Polo-Garzon.
Az eddig ismert katalizátor az átalakuláshoz szükséges 650 Celsius-fokos hőmérsékleten olvadni és csomósodni kezdett, így elveszítette a felületét, eközben a szénhidrogének átalakulása során gyakori módon szénlerakódás is keletkezett, ami tovább rontotta a hatásfokot.
Nem a próba szerencsére, hanem racionális tervezésre hagyatkoztunk. Nem csupán egy katalizátort akartunk fejleszteni, hanem műszaki tervezést végeztünk ipari folyamatok széles körében használható stabil katalizátor előállításához
– hangsúlyozta Polo-Garzon.
Az új katalizátor szilíciumot, alumíniumot, oxigént és nikkelt tartalmazó kristályos anyagot, zeolitot használ. Az alumíniumatomok helyére kötődő nikkelkatalizátor a kristály erős kötései által magas hőmérsékleten stabil maradt.
A kutatócsoport tagja, Junyan Zhang rámutatott, hogy a zeolit egy homokszerű anyag, ugyanakkor szivacsos szerkezete miatt mindössze egy gramm anyag belső felülete 500 négyzetméter lehet.
Sok mindenre jó lesz
A szintézisgázt alkotó hidrogén felhasználható zöldüzemanyagként vagy ammónia előállítására. A gázból metanol vagy alkohol állítható elő, ami tovább hasznosítható műanyag vagy gyógyszerek gyártásához. A metanol emellett kiváló hidrogénhordozó, így lehetővé teszi a hidrogén egyszerű és biztonságos szállítását.
Az 1943-ban alapított Oak Ridge National Laboratory az amerikai energiaügyi minisztérium legrégebbi és legnagyobb kutatóintézete. Az itt kifejlesztett új katalizátor nagy előrelépést jelent az energiabiztonság, a tiszta üzemanyagok és vegyipari alapanyagok területén.
A szakemberek a továbbiakban a katalizátor működési feltételeinek lazításán dolgoznak.
Alternatív módokat keresünk, amelyekben a reakcióba lépő molekulákat a termodinamikus korlátokat átlépve gerjeszthetjük
– jelezte Polo-Garzon.
(Oak Ridge National Laboratory, Phys.org)
Kövesse az Indexet Facebookon is!
Követem!
