Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Forskere udvikler teknik til at genbruge kuldioxid og metan

CLS-forskerne Yongfeng Hu og Hui Wang. Kredit:University of Saskatchewan

CO2 og metan er de mest betydelige drivhusgasser som følge af menneskelig aktivitet, sagde Hui Wang, professor ved Institut for Kemi- og Biologisk Teknik ved University of Saskatchewan.

At opfange CO2- og metan-emissioner fra industrielle kilder og genbruge dem kan reducere truslen mod verdens økosystem ved at bremse klimaændringerne, sagde Wang, hovedforsker i et papir offentliggjort i Katalysator i dag .

CO2 og metan kan udløses til at gennemgå kemiske reaktioner med hinanden for at skabe syntesegas eller syngas. Syngas er en blanding af kulilte og brint, som kan bruges til at syntetisere en række flydende brændstoffer eller ammoniak.

Denne reaktion mellem CO2 og metan, også kaldet 'tørreformering af metan, ' er ikke blevet fuldt opskaleret til kommerciel brug på grund af mangel på en billig og industrielt levedygtig katalysator. Katalysatorer bruges til at fremskynde kemiske reaktioner.

Wangs forskningsgruppe har patenteret en teknologi til at gøre en yderst aktiv, stabil tørreformerende katalysator fra billige metaller inklusive nikkel, kobolt, magnesium og aluminium. Den nuværende teknologi giver mulighed for at fremstille en katalysator i pulverform, men målet med projektet er at gøre pulveret til en kugleformet katalysator, som er nemmere at håndtere i industridrift.

At gøre dette, Wang og hans forskerhold brugte kommercielt tilgængelige aluminiumoxidkugler og imprægnerede dem med "lag" af katalysatormetallerne. Flere sæt af disse katalysatorkugler blev fremstillet ved hjælp af forskellige teknikker til at imprægnere dem med opløsninger af saltformer af metallerne for at undersøge, hvilken teknik der gav de bedste resultater.

Røntgenabsorptionsspektroskopianlægget ved CLS gjorde det muligt for forskerne at identificere, på atomniveau, hvilke procedurer til imprægnering af kuglerne skabte de bedste egenskaber ved en industriel katalysator.

"Uden CLS kunne vi ikke have været i stand til fuldt ud at forstå dette, "Sagde Wang.

Arbejdet er et vigtigt skridt i retning af at skabe en formet katalysator til kommercialisering af CO2-reformering af CH4-teknologi.