En ny metode til opbevaring og behandling af hydrogenchlorid

Et forskerhold ved Freie Universität Berlin har med succes udviklet en metode til at opbevare og elektrolysere gasformigt hydrogenchlorid i form af en ionisk væske. Metoden gør det muligt at genvinde og genanvende det hydrogenchlorid, der er dannet som et biprodukt i traditionelle kloreringsprocesser, på en mere sikker måde.

Denne udvikling repræsenterer også et vigtigt bidrag til at gøre den kemiske industri mere bæredygtig og tilbyde alternative energiløsninger. Resultaterne af undersøgelsen blev for nylig offentliggjort i tidsskriftet Science Advances under titlen "Bichlorid-Based Ionic Liquids for the Merged Storage, Processing, and Electrolysis of Hydrogen Chloride."

Hydrogenchlorid (HCl) er et vigtigt biprodukt fra den kemiske industri - og kan elektrolyseres for at generere brint og klor. Klor er et af de vigtigste basiskemikalier, der kræves til fremstilling af uundværlige polymerer såsom polyurethaner og polycarbonater, mens brint kan være nøglen til fremtidens energi.

Men for at denne forarbejdning kan finde sted, skal HCl først transporteres sikkert fra industrielle produktionsanlæg til specielle elektrolysefaciliteter drevet af grøn energi. På grund af den teknisk krævende karakter af dens sikre transport er sådanne anvendelser for HCl stort set blevet undgået til dato. Som sådan er potentialet i denne værdifulde ressource kun delvist realiseret indtil videre.

Anført af professor i uorganisk kemi Sebastian Hasenstab-Riedel og i samarbejde med partnere fra Technische Universität Berlin har et team af forskere ved Freie Universität Berlin udviklet en sikker metode til opbevaring af HCl. Ved at omdanne det til en ionisk væske kan hydrogenchlorid håndteres mere sikkert i sin vandfri (vandfri) tilstand.

Forskerne opdagede, at HCl-gas sikkert kan bindes til saltet triethylmethylammoniumchlorid for at skabe en ionisk væske kaldet "bichlorid" under omgivende forhold. Det kan så også frigives sikkert fra dette bichlorid efter transport eller opbevaring. Denne tilgang er ikke kun sikrere end traditionelle teknikker, dens elektrolyse lover også at være mere energieffektiv end traditionelle systemer. Desuden kan bichloridet også bruges til at syntetisere andre basiskemikalier, som derefter kan bruges til at fremstille plast eller silikoner.

"Klor og hydrogenchlorid får stadig større betydning, når det kommer til at indvarsle en mere bæredygtig fremtid for den energiintensive kemiske industri," siger Hasenstab-Riedel. Han understreger, at teknologien udviklet af hans team giver ideelle betingelser for at opbevare og transportere hydrogenchlorid på en omkostningseffektiv og sikker måde.

"Dette repræsenterer et vigtigt skridt i retning af at producere klor på en mere bæredygtig måde, for eksempel med elektricitet produceret gennem vedvarende energi," siger Hasenstab-Riedel. På grund af klors industrielle betydning kan dette system desuden også spille en vigtig rolle i at stabilisere elnettet og dermed understøtte en overgang til mere bæredygtig energipraksis. Evnen til at opbevare hydrogenchlorid som ioniske væsker baner vejen for en mere bæredygtig måde at udføre grundlæggende kemiske processer på.

Flere oplysninger: Gesa H. Dreyhsig et al., Bichlorid-baserede ioniske væsker til fusioneret opbevaring, behandling og elektrolyse af hydrogenchlorid, Science Advances (2024). DOI:10.1126/sciadv.adn5353

Journaloplysninger: Videnskabelige fremskridt

Leveret af Free University of Berlin