- Команде во главе с профессором Пэк Чжон Бом из UNIST удалось получить метан путем вращения металлических шаров
Технология производства метана из древесного угля, полученного путем сжигания древесины. [Предоставлено UNIST]
[HERALD BUSINESS = корреспондент Ку Бон Хёк] Разработана технология, которая позволяет получить метан - основной компонент природного газа - из древесного угля.
Команда во главе с профессором Пэк Чжон Бом из отдела энергетики и химической инженерии Ульсанского института науки и технологий (UNIST) объявила 14-го марта, что разработала технологию получения углеводородного газа с помощью шаровой мельницы. Причем используя в качестве сырья самодельный древесный уголь, полученный путем сжигания древесины, ученые действительно смогли получить метан, показав возможность коммерциализации новоразработанной технологии.
«С помощью силы столкновения металлических шариков внутри шаровой мельницы можно легко разрушить древесный уголь и тем самым получить газообразный метан» - сказал профессор Пэ, добавив: «Данную технологию можно применить к процессу газификации каменного угля, который похоже на древесный уголь».
В этом методе углеродное сырье, водород и катализаторы помещаются в контейнер с небольшими металлическими шариками, которые затем вращаются для реакции. Принцип заключается в том, что углеродное сырье вступает в реакцию с катализаторами, что разрывает прочные химические связи между углеродами, а к выделившемуся углероду прилипаются водороды, формируя метан.
С помощью недавно разработанного метода исследовательская группа синтезировала газообразный метан с высоким выходом 99,8% при низкой температуре 40°C и условиях обычного атмосферного давления. Традиционный способ производства углеводородов имеет выход 80% даже при высокой температуре 600°C.
Исследовательская группа объяснила, что это связано со значительным увеличением скорости газификации углеводородов - одной из самых медленных химических реакций - с использованием механохимической энергии шаровой мельницы. Если химическая реакция идет медленно, то она «вытесняется» конкурирующей реакцией, что не только приводит к появлению многих побочных продуктов и снижению выхода, но и требует высокую температуру для обеспечения необходимой для реакции энергии.
В частности, даже в процессе шаровой мельницы большой емкости (15 л) с самодельными древесными углями в качестве сырья, эффективность производства метана на единицу потраченной электроэнергии была аналогична эффективности небольших экспериментов.
Доктор Каофэн Хан из Департамента энергетики и химической инженерии из UNIST, который руководил исследованием, сказал: «Газификация углеводородов была самой сложной реакцией среди реакций, связанных с углеродом, так как они требуют высокотемпературные и крупномасштабные процессы, и при этом редко дают высокие выходы. Однако мы решили эти проблемы с помощью упрощенного процесса шаровой мельницы».
Результаты исследования опубликованы в последнем номере Angewandte Chemie, международного научного журнала по химии.
nbgkoo@heraldcorp.com