Ny naturgaskatalysator ville øge ren transport

Takket være fremskridt inden for boreteknologi, der er nok naturgas i USA til at holde langt ind i næste århundrede og frem. Dette har fornyet ideen om at bruge billige, indenlandsk produceret naturgas som transportbrændstof.

Består primært af metan, naturgas er et renere brændende brændstof end benzin eller diesel, når det kommer til kulbrinter og dinitrogenoxider, men det uønskede "slip" af uomsat metan kan reducere denne fordel, fordi metan er en potent drivhusgas.

Det amerikanske energiministerium har valgt et team ledet af en kemiingeniør fra University of Houston til et projekt på 2 millioner dollars for at udvikle og optimere en lavere pris, mere effektiv katalysator til at fjerne uomsat metan.

Michael Harald, formand for UH Institut for Kemi og Biomolekylær Teknik, vil arbejde sammen med Lars Grabow, lektor i kemi- og biomolekylær teknik ved UH, og forskere fra Oak Ridge National Laboratory, University of Virginia og CDTi Inc., en emissionsteknologivirksomhed baseret i Oxnard, Californien

Naturgas forbrænding producerer langt mindre kuldioxid end benzin eller diesel forbrænding. Metan - den primære komponent i naturgas - blev ikke betragtet som en bekymring før for nylig, dels fordi det ikke har været forbundet med sundhedsrisici forbundet med kuldioxid. Men det er en meget stærkere drivhusgas end CO2, gør en effektiv katalysator afgørende for en bredere anvendelse af naturgaskøretøjer.

Harold, en ekspert i katalytisk reaktionsteknik, sagde, at holdet vil fokusere på den såkaldte "fire-vejs katalysator, " bygger på de tre-vejs katalysatorer, der bruges med benzin- og dieselmotorer. De omdanner samtidig kulbrinter uden methan, kulilte og nitrogenoxider. Den nye katalysator vil også omdanne metan.

Et kritisk aspekt af arbejdet er at reducere brugen af ​​ædle metaller, sænke omkostningerne. Traditionelle biludstødningskatalysatorer er afhængige af platin, palladium og rhodium, som er effektive, men dyre.

Den nye 4-vejs katalysator vil teste brugen af ​​metaloxider indeholdende billigere elementer jern, kobolt, kobber, mangan, nikkel og andre. Disse metaller er mindre effektive, samt billigere, og Harold sagde, at designet stadig kan kræve brug af en lille mængde ædelmetaller for at opfylde emissionskontrolmål. CDTis Spinel-teknologi vil være et nøgleelement i udviklingen af ​​en ny klasse af højtydende katalysatorer med lave niveauer af ædelmetaller til emissionskontrol fra naturgasmotorer.

Processen vil sandsynligvis involvere udvikling af et nyt materiale, arbejde, Grabow vil forfølge ved hjælp af atomistisk beregningsmodellering, mens CDTi's Steve Golden vil lede katalysatorudviklings- og kommercialiseringsindsatsen.

"Projektet samler en betydelig markedsmulighed med vores innovative Spinel-materialer, kombineret med den avancerede karakteriserings- og testkapacitet fra University of Houston og de andre nøglepartnere, " sagde Golden.

Når en prototype er blevet syntetiseret og testet med simuleret udstødning, Harold sagde, at det vil blive testet på Texas Center for Clean Engines, Emissioner og brændstoffer, en undersøgelse, udviklings- og testcenter med base i UH Energy Research Park.

"Vi arbejder på noget, der er vigtigt for landet, " sagde Harold. "Vi har et overskud af naturgas, og vi hjælper med at nedbryde barrierer for dens udvidede brug."