В США создан плазменный катализатор для получения метанола из метана при комнатной температуре

Вашингтон, 16 апр - ИА Neftegaz.RU. Американские химики сконструировали плазменный катализатор, который преобразует 57% газообразного метана в метанол при комнатной температуре и низком энергопотреблении.
Об этом сообщила пресс-служба Северо-Западного университета (NWU).

По заявлению Д. Суэрера, доцента NWU, ключевую функцию в работе устройства выполняют высоковольтные электрические импульсы. При достижении определенного потенциала внутри реактора возникают микроскопические аналоги грозовых разрядов, с помощью которых происходит разрыв молекулярных связей в метане без необходимости нагрева до экстремальных температур.

Исследователи пояснили, что в настоящее время почти весь промышленно получаемый метанол и водород являются продуктами паровой конверсии метана. Этот процесс требует сжатия смеси газа и водяного пара до сверхвысоких давлений и нагрева до 800-900°C, что инициирует расщепление молекул природного газа и образование сырья для синтеза метанола и других органических веществ.

Поскольку запуск и поддержание подобной реакции сопряжены с высокими энергозатратами, научное сообщество ведет поиск альтернативных способов прямого превращения метана в ценные химические продукты. Исследователи предположили, что решить задачу способна низкотемпературная плазма, насыщенная «быстрыми» электронами, способными разрушать стабильные молекулы метана при соударениях.

В соответствии с этой концепцией ученые создали реактор в виде стеклянной трубки с электродами, частично помещенной в воду. Через электроды пропускаются электрические разряды, преобразующие поступающие порции метана в низкотемпературную плазму. Ее взаимодействие с водой и пористым материалом на основе оксида меди, как установили исследователи, ведет к образованию чистого метанола и ряда газообразных побочных продуктов.

Д. Суэрер также отметил, что катализатор способствует конверсии метана не только в метанол, но и в другие ценные соединения, включая этилен, востребованный в производстве полимеров, и водород, рассматриваемый как важный элемент будущей безуглеродной экономики. С экономической точки зрения все перечисленные вещества значительно превосходят широко распространенный в природе метан.

Метанол (метиловый спирт) служит одним из базовых продуктов химической промышленности, используемым для выпуска формальдегида, уксусной кислоты, синтетических смол и пластмасс. Кроме того, он находит применение в качестве растворителя и перспективного компонента моторных топлив. Технологии низкотемпературной плазменной активации химических реакций активно изучаются в последние годы как энергоэффективная альтернатива традиционным термическим процессам.


Автор: А. Шевченко