Революція у сфері пального — вчені зробили важливе відкриття

Дослідники з Техаського університету A&M виявили, як ефективніше перетворювати вуглекислий га (CO2) на корисне пальне та хімікати. Це може дати потенційний стимул як до екологічної стійкості, так і до розвитку місцевої економіки.

Про це пише видання Phys Org.

"Ця робота спрямована на розуміння того, як контролювати те, що ми виробляємо з CO2. Якщо ми хочемо створювати пальне та хімікати з CO2, ми можемо це зробити. Але нам потрібно знати, як правильно змішувати інгредієнти", — пояснив керівник проєкту, доктор Маніш Шетті. 

Зазначається, що, забезпечуючи селективне виробництво пального чи хімікатів, це дослідження може допомогти галузям знизити витрати, підвищити ефективність та адаптуватися до змінних вимог ринку.

У майбутньому це можуть використовувати як великі нафтопереробні заводи, так і дрібніші, децентралізовані системи, які приносять користь сільським громадам.

Що з'ясували вчені

Традиційно інженери-хіміки стверджують, що зближення різних компонентів каталізатора підвищує ефективність. Однак дослідження групи ставить під сумнів це припущення.

"Історично вважалося, що чим ближче два компоненти розташовані один до одного, тим краща реакція. Але ми виявили, що це не завжди так. Іноді дуже близьке розташування дозволяє металу втручатися в процес, що негативно позначається на продуктивності", — розповів Шетті.

Процес включає два основні етапи: спочатку CO2 і водень перетворюються на метанол з використанням оксидів металів, таких як оксид індію, оксид цинку-цирконію або оксид хрому. Потім метанол перетворюється на вуглеводні з використанням SAPO-34 — матеріалу з кислотними центрами, які сприяють перебігу реакції.

Але коли ці матеріали розташовуються дуже близько один до одного, в наномасштабі відбувається щось несподіване. Іони металу можуть мігрувати й змінюватися місцями з кислотними центрами SAPO-34, змінюючи хід реакції.

Таким чином вчені виявили, що іони індію, як правило, блокують бажані хімічні шляхи, призводячи в основному до утворення метану, менш корисного продукту в цьому контексті. Іони цинку, навпаки, сприяють утворенню парафінів, які схожі на паливо. А хром мало взаємодіяв із нею, що дозволило реакції протікати за заданим сценарієм.

Продовжуючи вдосконалювати свої методи, дослідники сподіваються запропонувати практичні рішення, які перетворять наукове відкриття на реальне практичне застосування.

Раніше ми розповідали про найбільше родовище нафти в Україні. 

Також дізнавайтеся, скільки "чорного золота" залишилося у світі.