蘇黎世聯(lián)邦理工學院聯(lián)合石油天然氣公司道達爾的科學家開發(fā)出一種新的催化劑，可將二氧化碳和氫氣轉化為甲醇。該技術具有實際市場潛力，為可持續(xù)生產燃料和化學品鋪平了道路。
全球經濟仍然依賴于石油，天然氣和煤炭的化石能源。他們不僅可以生產燃料，還是化學工業(yè)用于制造塑料和無數(shù)其他化合物的原料。雖然科學家們已經在尋找可持續(xù)的替代資源制造液體燃料和化學產品的方法上投入了相當?shù)臅r間和努力，但這些努力仍限于小規(guī)模應用。
蘇黎世聯(lián)邦理工學院的科學家們現(xiàn)在與法國石油天然氣公司道達爾合作開發(fā)了一種新技術，可以有效地將二氧化碳和氫氣直接轉化為甲醇。甲醇被視為商品或散裝化學品，可以轉化為燃料和各種化學產品，包括目前主要基于化石資源的化學產品。此外，甲醇本身具有在甲醇燃料電池中用作推進劑的潛力。
納米技術
新方法的核心是基于由蘇黎世聯(lián)邦理工學院催化工程教授Javier Perez-Ramirez及其團隊開發(fā)的氧化銦化學催化劑。就在幾年前，該團隊在實驗中成功地證明了氧化銦能夠催化生產甲醇必要的化學反應。盡管在當時，這種催化劑只產生甲醇，幾乎沒有除水以外的副產品，且催化劑高度穩(wěn)定。但是，氧化銦作為催化劑的活性不足，巨大的需求量使其無法實現(xiàn)商用。
科學家團隊現(xiàn)已成功地顯著提高了催化劑的活性，而不影響其選擇性或穩(wěn)定性。他們用少量鈀處理氧化銦來實現(xiàn)這一點。Pérez團隊中的講師Cecilia Mondelli解釋道：“更具體地說，我們將一些單個鈀原子插入氧化銦的晶格結構中，將鈀原子固定在其表面，產生微小的團簇，這對于卓越的性能至關重要。”Pérez-Ramírez指出，借助先進的分析和理論方法，催化現(xiàn)在可以被認為是納米技術，而該項目清楚地表明了這種情況。
封閉的碳循環(huán)
Perez-Ramirez說：“如今，工業(yè)生產甲醇完全由化石燃料得來，碳足跡相應較高。我們的技術使用二氧化碳生產甲醇。”這種二氧化碳可以從大氣中提取出來，或者更簡單有效地從燃燒發(fā)電廠排出的廢氣中提取出來。即使燃料是由甲醇合成并隨后燃燒，二氧化碳也會被循環(huán)利用，從而形成封閉的碳循環(huán)。
生產第二種原料，氫，需要電力。然而，科學家們指出，如果這些電力來自風能，太陽能或水力能源等可再生能源，那么它可用于制造可持續(xù)的甲醇，從而制造可持續(xù)的化學品和燃料。
Perez-Ramirez繼續(xù)說：“與目前用于生產綠色燃料的其他方法相比，這項技術具有很大的優(yōu)勢，幾乎可以為市場做好準備?！碧K黎世聯(lián)邦理工學院和道達爾公司共同為該技術申請了專利。道達爾現(xiàn)在計劃在未來幾年內擴大該方法，并可能在一個示范單位中應用該技術。 |
