Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Klimabeskyttelse:CO2 omdannet til methanol

Molybdændisulfid under scanningselektronmikroskopet. Kredit:Vienna University of Technology

Af hensyn til klimabeskyttelsen må kuldioxid ikke frigives til atmosfæren. Hvor dannelsen af ​​kuldioxid ikke kan forhindres, bør det opfanges og omdannes til andre stoffer.

Den bedst mulige løsning er at skabe stoffer, der har værdi og kan sælges. En ny metode til dette er nu udviklet på TU Wien (Wien):Ved hjælp af et særligt katalysatormateriale lavet af svovl og molybdæn fremstilles flydende methanol ud fra CO2 . Den nye teknologi er allerede patenteret, og sammen med industrielle partnere skal processen nu skaleres op til industriel skala.

Fortjeneste fra spildgas

Det er netop der, hvor kuldioxid forekommer i maksimal koncentration - for eksempel direkte i udstødningsgasstrømmen fra store industrianlæg - at det kan bruges mest effektivt. Ideen om at omdanne kuldioxid til værdifulde produkter er ikke ny. Det er dog en vanskelig og kompleks opgave. Nogle gange CO2 skal beriges og adskilles på forhånd, hvilket medfører ekstra omkostninger og energitilførsel.

"For at omdanne kuldioxid er der hidtil ofte blevet brugt katalysatorer baseret på kobber," siger prof. Karin Föttinger fra Institut for Materialekemi ved TU Wien. "Men de har den store ulempe, at de ikke er robuste. Hvis der er visse andre stoffer i udstødningsgasstrømmen udover kuldioxid, f.eks. svovl, mister katalysatoren hurtigt sin aktivitet. Det siges, at katalysatoren er forgiftet."

Karin Föttinger og hendes forskergruppe satte sig derfor for at finde et bedre materiale. "Hvis du vil bruge sådanne metoder ikke kun i laboratoriet, men også i stor skala i industrien, så har du brug for en katalysator, der måske er lidt mindre aktiv, men robust, holdbar og pålidelig," forklarer Föttinger. "Man vil gerne kunne behandle ganske almindelige industriaffaldsgasser uden forbehandling."

Den vindende formel:Svovl og molybdæn

Forskerholdet fra TU Wien var i stand til at vise, at katalysatorer baseret på svovl og molybdæn opfylder disse krav. Særlige ekstra grundstoffer, såsom mangan, sørger for, at kuldioxid, som faktisk er meget ureaktivt, aktiveres og omdannes. Ved at vælge sådanne yderligere elementer kan katalysatorernes egenskaber tilpasses præcist til det ønskede anvendelsesområde. På den måde kan methanol nu fremstilles af spildgas indeholdende CO2 .

"Methanol er et attraktivt produkt. Det er flydende ved stuetemperatur, så det kan opbevares uden problemer. Det er nødvendigt i industrien; indtil nu er det normalt fremstillet af fossile råvarer," siger Karin Föttinger. "Men det er også muligt at bruge vores katalysatorer til at producere andre molekyler, såsom højere alkoholer. Vi arbejder i øjeblikket stadig på at finde ud af præcis, hvordan vi bedst kan vælge parametre som tryk og temperatur for at producere forskellige produkter."

Metoden er nu patenteret, og den skal nu opskaleres til industriel skala i samarbejde med partnervirksomheder. "Vi arbejder allerede med virksomheder, og samtidig leder vi efter andre mulige samarbejder," siger Karin Föttinger. På denne måde skulle de nye katalysatorer yde et vigtigt bidrag til at gøre industrien klimaneutral og lukke materialekredsløb. + Udforsk yderligere

Ny katalysator for lavere kuldioxidemissioner