En grønnere, nemmere måde at skabe syngas på

Forskere fra UCLA Samueli School of Engineering, Rice University og UC Santa Barbara har udviklet en nemmere og grønnere måde at skabe syngas på.

En undersøgelse, der beskriver deres arbejde, er offentliggjort i dag i Naturenergi .

Syngas (udtrykket er en forkortelse for "syntesegas") er en blanding af kulilte og brintgasser. Det bruges til at lave ammoniak, methanol, andre industrielle kemikalier og brændstoffer. Den mest almindelige proces til fremstilling af syngas er kulforgasning, som bruger damp og ilt (fra luft) ved høje temperaturer, en proces, der producerer store mængder kuldioxid.

Endnu en miljøvenlig måde at skabe syngas på, kaldet methan tør reformering, involverer at få to potente drivhusgasser til at reagere - metan (f.eks. fra naturgas) og kuldioxid. Men den proces er ikke udbredt i industriel skala, dels fordi det kræver temperaturer på mindst 1, 300 grader Fahrenheit (700 grader Celsius) for at starte den kemiske reaktion.

I løbet af det seneste årti, forskere har forsøgt at forbedre processen til at skabe syngas ved hjælp af forskellige metallegeringer, der kunne katalysere den nødvendige kemiske reaktion ved lavere temperaturer. Men testene var enten ineffektive eller resulterede i, at metalkatalysatorerne blev dækket af koks, en rest af hovedsageligt kulstof, der opbygges under processen.

I den nye forskning, ingeniører fandt en mere egnet katalysator:kobber med nogle få atomer af det ædle metal ruthenium udsat for synligt lys. Formet som en lille bump omkring 5 nanometer i diameter (en nanometer er en milliardtedel af en meter) og liggende oven på en metaloxidstøtte, den nye katalysator muliggør en kemisk reaktion, der selektivt producerer syngas fra de to drivhusgasser ved hjælp af synligt lys til at drive reaktionen, uden at kræve yderligere termisk energitilførsel.

Ud over, i princippet, processen kræver kun koncentreret sollys, hvilket også forhindrer opbygning af koks, der plagede tidligere metoder.

"Syngas bruges allestedsnærværende i den kemiske industri til at skabe mange kemikalier og materialer, der muliggør vores daglige liv, " sagde Emily Carter, en UCLA anerkendt professor i kemisk og biomolekylær teknik, og en tilsvarende forfatter til papiret. "Det spændende ved denne nye proces er, at den giver mulighed for at reagere opfangede drivhusgasser - hvilket reducerer kulstofemissioner til atmosfæren - samtidig med at man skaber dette kritiske kemiske råmateriale ved hjælp af en billig katalysator og vedvarende energi i form af sollys i stedet for at bruge fossile brændstoffer. "