
據(jù)外媒報道,伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校(University of Illinois Chicago)的研究人員發(fā)現(xiàn)一種新方法,可在室溫下將天然氣中的甲烷轉(zhuǎn)化為液態(tài)甲醇,有可能為日常生活提供更清潔的能源。
天然氣燃料可用于家庭取暖、烹飪食物和發(fā)電,但在燃燒時會產(chǎn)生二氧化碳。更好的使用方法是將其轉(zhuǎn)化為甲醇,這是一種液體燃料,燃燒清潔度更高,并且可用于生產(chǎn)汽油和塑料。然而,將天然氣中的甲烷轉(zhuǎn)化為甲醇,需要很高的熱量和壓力,還會產(chǎn)生大量二氧化碳。UIC工程學(xué)院(UIC College Of Engineering)的化學(xué)工程助理教授Meenesh Singh表示:“為了解決這一問題,研究人員比較關(guān)注在常溫下將甲烷轉(zhuǎn)化為甲醇的方法?!?/span>
甲醇也被視為“未來的燃料”,具有低排放潛力和高體積能量密度,有望在運輸、能源儲存方面取代化石燃料,并成為合成化學(xué)品和其他產(chǎn)品的主要前體材料。目前,甲醇用于燃料電池技術(shù),為一些城市公交車和其他車輛提供動力。Singh表示:“甲烷燃料不僅燃燒更清潔,還可以安全儲存于常規(guī)容器中。這一點與天然氣不同,后者必須壓力儲存,成本更高?!?/span>
生產(chǎn)甲醇的第一步是,通過很高的熱量和壓力,打破甲烷氣體中的碳?xì)滏I。Singh和UIC研究生Aditya Prajapati發(fā)現(xiàn)一種催化劑材料,有助于降低打破這些鍵所需的能量,以便在室溫下進行反應(yīng)。Prajapati表示:“我們已經(jīng)能夠?qū)⒃摴I(yè)過程的溫度從200℃以上降低至室溫,也就是20℃左右。”
這種催化劑由鈦和銅構(gòu)成,輔以少量電力,可以促進甲烷碳?xì)滏I斷裂,生成甲醇。與傳統(tǒng)方法相比,這一過程消耗的能源要少得多。而且,不需要通過機械裝置來產(chǎn)生高壓和熱量,所以生產(chǎn)速度快、成本低。研究人員表示:“我們的工藝不需要集中式運營,只需面包車那么小的空間即可實施,并且便于天然氣的分布式利用和制造甲醇?!?/span>
Singh及其同事已為這一工藝申請了臨時專利,預(yù)計每天可以轉(zhuǎn)化幾升甲醇。