Zamienią metan w metanol

Naukowcy z USA opracowali nowy typ reakcji - katalityczną borylację. Pozwoli ona na przeprowadzenie jednej z najważniejszych reakcji na rynku energii - zamianę gazowego metanu w ciekły metanol, co oznaczałoby dostęp do ogromnych zasobów energii. Nowe paliwo zastąpiłoby produkty przerobu ropy naftowej.

Zdjęcie

Naukowcy z USA opracowali nowy typ reakcji - katalityczną borylację /123RF/PICSEL
Naukowcy z USA opracowali nowy typ reakcji - katalityczną borylację
/123RF/PICSEL

Węglowodory wielopierścienowe, tzw. alkany dość łatwo ulegają upłynnieniu. Zarówno etan, jak propan, butan czy pentan w swoich reakcjach są przewidywalne, a metody ich upłynniania i utrzymywania w tym stanie - dość proste i tanie. Tymczasem najczęściej spotykany metan ma na tyle silne wiązanie wodorowe C-H, że manipulowanie przy nim daje albo mało wydajną reakcję, albo grozi niekontrolowaną wybuchową przemianą. Naukowcy z międzynarodowego Center for Catalytic Hydrocarbon Functionalizations, należącego do Institute of Basic Sciences pracowali od kilku lat nad katalizatorami, które mogłyby uczynić tę reakcję wydajną i bezpieczną.

Zespół kierowany przez dr Mu-Hyun Baika zastosował w tym celu superkomputery i nowe algorytmy analizy predyktywnej. Jak się okazało, reakcja przemiany metanu w metanol jest wydajna i stabilna, jeśli jako katalizator zostanie użyty metal oraz ligand, czyli molekuła organiczna, która umożliwia zadziałanie metalicznego katalizatora.

Reklama

Testowanie kombinacji metali z różnymi typami ligandów pozwoliło stwierdzić, że w najlepszym połączeniem jest jako katalizator ird lub kobalt, zaś ligandem - fenantrolina. W reakcji, jaką te kombinacje powodowały, nazwanej katalityczną borylacją otrzymano wydajność w warunkach laboratoryjnych na poziomie 52 proc. z możliwością znacznego wzrostu "przy zachowaniu jednolitych warunków katalizy". Jak stwierdza dr Baik obecnie problemem będzie wypracowanie przemysłowej metody katalitycznej borylacji, jako że najszybciej reakcja ta zachodzi przy wpływie irdu. Tymczasem ird jest metalem ziem rzadkich, bardzo drogim i mimo niewielkiego zużycia w borylacji jego zastosowanie byłoby nieekonomiczne. Jednak reakcja zachodzi także w obecności pokrewnego irdowi kobaltu, dość taniego i bardzo często spotykanego. Jednak w tym typie katalitycznej borylacji potrzeba będzie więcej metalu, a sam proces stworzenia taniej i stabilnej metody katalizy potrwa dłużej. Według naukowców opracowanie taniej metody katalitycznej borylacji potrwa jeszcze około 5-8 lat, ale w efekcie zostanie otwarty pełny dostęp do ogromnego potencjalnego źródła energii jakim są podmorskie wytrącenia metanu tzw. klatraty metanowe oraz metanowe złoża podziemne.

MW

Artykuł pochodzi z kategorii: Innowacje - Technologie

Zobacz również

  • 5 samochodów = tona odzyskanego plastiku

    Gdyby zgodnie z przepisami przetworzyć 5 samochodów, pozwoliłoby to odzyskać prawie tonę tworzyw sztucznych - wynika z badań Stena Recycling, lidera w dziedzinie kompleksowych rozwiązań... więcej