metan-zloto-katalizator

Naukowcy opracowali nowy sposób na zamianę metanu w czyste paliwo. Wykorzystali złoto w roli katalizatora

Naukowcy z Cardiff University przy współpracy z naukowcami z Chin i USA opracowali nową metodę produkcji metanolu i kwasu octowego z metanu. Kluczowym składnikiem jest tu złoto z domieszką zeolitu ZSM-5 w roli katalizatora.

Gaz ziemny, jak praktycznie każde paliwo kopalne, podczas spalania emituje do atmosfery całkiem sporo gazów cieplarnianych. Stąd też liczne próby opracowania prostej reakcji, która zamieniłaby metan (stanowiący większość gazu ziemnego) w bardziej użyteczne i ekologiczne produkty. Na przykład paliwo i użyteczne związki chemiczne.

Świat nauki odniósł już pewne sukcesy na tym polu, jednak dotychczasowym metodom konwersji metanu było bardzo daleko do nazwania ich bezpośrednimi. Według wyników badania opublikowanych w Nature Catalysis, naukowcom w końcu udało się rozwiązać ten problem – tj. opracowali znacznie bardziej bezpośrednią metodę przetwarzania metanu w metanol i kwas octowy.

Metan, metanol i… kwas octowy

Utlenianie metanu, głównego składnika gazu ziemnego, w celu selektywnego tworzenia utlenionych związków chemicznych przy użyciu tlenu cząsteczkowego jest od dawna wielkie wyzwanie w katalizie. Po raz pierwszy udało nam się to z powodzeniem zademonstrować w tym badaniu, stanowiąc ważny pierwszy krok w kierunku stworzenia ważnych paliw i chemikaliów w prosty i opłacalny sposób

– mówi profesor Graham Hutchings, współautor badania.

Badając katalizator za pomocą mikroskopii elektronowej o dużej mocy, okazało się, że nie zawierał atomów ani klastrów, a nanocząstki złota o wielkości od 3 do 15 nanometrów, które mogą wykazywać znacząco różne właściwości fizyczne i chemiczne do ich większych odpowiedników. Jedną z niespodziewanych właściwości było to, że podczas reakcji konwersji metanu w metanol naukowcom udało się wyprodukować również kwas octowy.

Czytaj również: Księżycowy regolit zamieniony w wodę i tlen

Kwas ten jest powszechnie stosowanym w przemyśle środkiem chemicznym, którego duże ilości wykorzystuje się np. do produkcji tuszu i barwników używanych przy tekstyliach, pestycydów, farmaceutyków, czy też gumy i tworzyw sztucznych. Dość szerokie zastosowanie. To samo można powiedzieć zresztą o metanolu, który jest prekursorem przy produkcji wielu biopaliw.

Odkrycie nowego katalizatora ma oczywiście szanse zrewolucjonizować kilka gałęzi przemysłu. O ile oczywiście zastosowaną w laboratorium metodę da się przeskalować do produkcji przemysłowej. Z tym niestety często są problemy.