Ilgametis susidomėjimas ieškoti efektyvių būdų paversti metaną metanoliu pastaraisiais metais išaugo dėl gamtinėse dujose esančio metano gausos JAV.
Tikėdamiesi panaudoti naujus energijos išteklius, mokslininkai jau seniai siekia tikslo tiesiogiai paversti metaną tokiais degalais kaip metanolis. Iki šiol šiam procesui reikėjo aukštos temperatūros, kurią išlaikyti brangu. Be to, esamas metanolio gamybos iš metano procesas yra daugiapakopis procesas, kuris nėra nei efektyvus, nei ekonomiškai neįmanomas mažoms apimtims.
Mokslininkai iš JAV Energetikos departamento (DOE) Argonne nacionalinės laboratorijos, Tafto universiteto ir Oak Ridge nacionalinės laboratorijos, kartu tyrė rodio pagrindu pagamintų katalizatorių potencialą šiai transformacijai švelnesnėmis sąlygomis.
Mokslininkai sukūrė naują būdą paversti metaną metanoliu, naudojant rodį, ir išbandė rodio katalizatorių efektyvumą įvairiomis sąlygomis. Katalizatoriai, pagaminti palyginti paprastomis technologijomis, buvo naudojami metanui geriau paversti metanoliu ir acto rūgštimi, naudojant deguonį (O2) ir anglies monoksidą (CO) švelniomis temperatūros sąlygomis.
Iki šiol tiesioginis metano pavertimas skystu metanoliu buvo neišspręsta katalizės problema. Tačiau naudodamiesi įvairiomis bandymo priemonėmis, įskaitant „Argonne“išplėstinį fotonų šaltinį, mokslininkams pavyko pateikti naujų įžvalgų apie kilnių katalizatorių struktūrą atominėje skalėje. Paaiškėjo, kad tai yra atomiškai išsklaidyti rodio kompleksai, o ne nanodalelės, kaip manyta anksčiau. Naudodamiesi šiomis žiniomis, mokslininkai sugebėjo atlikti metano konversijos procesą mažiau atšiauriomis sąlygomis.
Dėl savo darbo tyrimo grupė pasiūlė, kad tolesni tyrimai ir bandymai apšvies reakcijos mechanizmą ir kelius, kuriuos nulems naujas metano konversijos katalizatorius.
Nors tyrimų rezultatai toli gražu nėra komerciniai, tai gali įkvėpti mokslininkus ieškoti naujų, efektyvesnių metaną formuojančių katalizatorių.
Pavyzdžiui, metanolis yra pagrindinė žaliava (pirmtakas) gaminant daugelį cheminių medžiagų, kurios vėliau naudojamos gaminant tokius gaminius kaip plastikai, fanera ir dažai. Metanolis taip pat gali būti naudojamas kaip kuras transporto priemonėse arba pertvarkytas gaminant gryną vandenilį kuro elementams.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Tyrimo rezultatai buvo paskelbti žurnale „Nature“.
Sergo aitvaras