- Профессор Мун Джун Хёк из Университета Соганг разработал процесс синтеза метанола, который не требует подачи электроэнергии извне.
Система электрохимического преобразования метана с сочетанием солнечных элементов. Метан электрохимически окисляется и превращается в метанол на поверхности катализатора, который основан на оксиде меди, содержащегося в электролите. Реакция окисления эффективно протекает при комнатной температуре за счет потенциалов, генерируемых солнечными батареями [Предоставлено Университетом Соганг]
Южнокорейские исследователи разработали процесс, который позволяет при комнатной температуре преобразовать метан в метанол – полезное вещество, широко используемое в качестве химического сырья – причем даже без подачи электроэнергии извне (или с «нулевым энергетическим балансом»). Метан является основным компонентом природного и сланцевого газа, и процесс преобразования метана в химические вещества с высокой добавленной стоимостью необходим для устойчивого развития.
24-го февраля Корейский исследовательский фонд сообщил, что исследовательская группа под руководством профессора Мун Джун Хёка из факультета химической и биологической инженерии Университета Соганг разработала технологию преобразования метана в метанол при комнатной температуре.
Метанол, широко используемый в качестве растворителя и химического материала, производится с использованием синтетического газа, получаемого путем окисления метана (CH4) при высоких температурах. Однако этот процесс протекает только при температуре несколько сотен градусов по Цельсию, что требует огромных затрат энергии и крупномасштабного технологического оборудования, уменьшая экономическую целесообразность.
Исследовательская группа использовала оксиды переходных металлов - смесь оксидов меди и церия, которые полезны для хранения и транспортировки кислорода, используемого для окисления - в качестве катализатора, и приложила к катализатору напряжение, чтобы способствовать окислению и тем самым вызвать превращение метана при комнатной температуре.
Благодаря этому команда смогла получить при комнатной температуре не только более высокий коэффициент конверсии «метан-метанол» по сравнению с обычными химическими катализаторами, но и коэффициент селективности метанола свыше 80%.
Вдобавок к этому, исследовательская группа предложила химический процесс с «нулевым электроэнергетическим балансом», который использует солнечные элементы для подачи напряжения и тем самым обеспечивает преобразование метана без внешнего источника питания.
Раньше для окисления метана использовались высокотемпературные каталитические реакции, что не только требовало больших затрат энергии и крупномасштабных техпроцессов, но и генерировали различные побочные продукты.
«Мы надеемся, что в будущем химическое преобразование метана будет осуществляться не старыми «дымоходными» методами, а устойчивыми и экологически безопасными способами» - сказал профессор Мун Джун Хёк.
Результаты были опубликованы 15 февраля в международном журнале «ACS Energy Letters».
nbgkoo@heraldcorp.com